Проект перспективного сввп/сквп grumman 698. сша

Этот материал был переведен глубокоуважаемым сотрудником NF и мало доработан мной. Перевод был выполнен в сентябре 2015 года.

Предисловие редакции: Разработка боевых самолетов в соответствии с высокими технологическими стандартами – процесс достаточно продолжительный, и от начала работ до поступления самолетов на вооружение часто проходит от 10 до 15 лет. Данное событие делается обстоятельством большой цене разработок и может привести к тому, что перспективные проекты смогут устареть еще до принятия на вооружение.

Сократить время предварительных исследований и разработки должны программы самолетов-демонстраторов (Demonstrator programs). Иными словами, программы самолетов-демонстраторов воображают know-how, каковые имели возможность употребляться в передовых разработках при разработке будущих проектов самолетов. Фундаментальные изучения станут базой для демонстраторов разработок (technology demonstrators), а эти технологии, со своей стороны, будут являться ориентиром для прототипов самолетов будущих поколений.

Сейчас в авиастроительной компании Grumman Aerospace ведутся работы по двум значимым программам самолетов-демонстраторов: программа боевого самолета с обратной стреловидностью крыла (Forward Swept Wing) и проект самолета с вертикальным/маленькими посадкой и взлётом (СВВП/СКВП) Grumman 698. Согласно точки зрения специалистов проект Grumman 698 может внести революционные трансформации в тактические концепции ВМФ США.

Что нового имеется в этом самолете, что способен вертикально взлетать и садиться? Прежде всего это концепция размещения силовой установки, а во вторую очередь – его планируемое применение в составе ВМФ США. Мы начнем рассказ с вероятной концепции применения Grumman 698.

Среди морских носителей оружия авианосец есть самым значимым. Его мобильность связана с высокой боевой мощью, что и подчеркивает его стратегическое значение. Сейчас ВМФ США располагают четырнадцатью авианосцами, на каждом из которых в большинстве случаев базируется одно авиакрыло (Air Wing). В зависимости от его предназначения и величины авианосца количество самолетов в составе авиакрыла образовывает от 70 до 85 единиц.

По большей части авиакрыло складывается из самолетов с посадкой и обычным взлётом, требующими относительно громадных поверхностей для посадки и взлёта и громадного по количеству техобслуживания. Исходя из этого простые авианосцы имеют большие их экипаж и размеры имеет несколько тысяч людей. Из-за большой стоимости эксплуатации авианосцы смогут употребляться в маленьком количестве.

Количество потенциальных распрей и острых кризисных обстановок, способные привести к войнам, сейчас заметно возросло. Согласно точки зрения американских специалистов постоянное военное присутствие ВМФ США в этих страшных регионах с имеющимися в его составе авианосцами есть недостаточным.

В датированном ноябрем 1979 года последнем докладе особой группы научного комитета минобороны (Defense Science Board Task Force), что компания Grumman забрала за базу собственной разработки, говорилось, что значительно более действенными будут авианосцы меньших размеров. Авианосцы данного типа возможно будет строить много, и они смогут находиться везде, где в них появится необходимость. Но одновременно с этим эти меньшие по размерам боевые единицы имели возможность бы лишь тогда стать действительностью, в то время, когда были бы выполнены требования, нужные для базирования соединений авиации:

• самолеты должны иметь возможность функционировать с экстремально ограниченных по размерам взлетно-посадочных полос (ВПП), и наряду с этим сами самолеты должны иметь малые размеры;
• в случае если обслуживающий технический и логистический персонал будут наряду с этим меньшим, то автомобили должны быть надежными, не потребовать громадного количества техобслуживания и наряду с этим еще и быть свободными от оборудования корабля-носителя;
• авиационная совокупность обязана повысить эффективность средств нападения авианосца и его защиту.

В компании Grumman решили следующим образом добиться исполнения данных требований в проекте 698 V/STOL:

• установка совокупности раннего предупреждения (AEW – Airborne Early Warning);
• уничтожения системы и установка обнаружения подводных лодок (ASW – Anti Submarine Warfare).
• установка совокупности запуска управляемых ракет (Missileer roles).

Взлетный вес Grumman 698 должен быть существенно ниже, чем у сопоставимых с ним самолетов. В итоге легкий боевой самолет должен иметь те же возможности, что и более тяжелые автомобили. Эта философия базировалась не в последнюю очередь на знании, что затраты на разработку концепции и на умело-конструкторские работы современного примера оружия примерно пропорциональны его взлетному весу.

Техническое обоснование

Компания Grumman трудилась над проектом 698 с 1976 года. На изучения в аэродинамической трубе было израсходовано в общем итоге более 5000 часов. Опробования велись и на симуляторах, что в итоге разрешило по завершении работ выяснить параметры самолета, создаваемого в ходе проекта 698.

Модели с дистанционным управлением имели возможность зависать в воздухе, летать как простые самолеты и были опробованы в критических фазах полета. Следующими этапами программы стали разработка самого проекта и постройка пилотируемого умелого самолета.

Изюминкой проекта есть силовая установка с двумя поворотными двигателями. Гондолы двигателей будут входить в несущую конструкцию самолета, смогут отклоняться от горизонтального положения на 90° и устанавливать моторы вертикально соплами вниз.

У сопел двигателей силовой установки находятся подвижные поверхности. Эти подвижные поверхности разрешат пилоту на протяжении зависания самолета осуществлять управление им, поскольку простые элементы совокупности управления не смогут трудиться по причине того, что самолет в данной фазе полета фактически не перемещается довольно горизонтальной поверхности.

Силовая установка проекта Grumman 698 будет устанавливаться вертикально, и именно поэтому этот самолет сможет взлетать с маленьких платформ. На высоте около 30 метров моторные гондолы будут поворачиваться относительно оси и самолет, набирая скорость, начнет перемещаться в горизонтальной плоскости. На поворот гондол из вертикального положения в горизонтальное потребуется 20 секунд.

Спустя 120 секунд по окончании перевода гондол в горизонтальное положение самолет уже будет развивать скорость более 900 км/час. Создаваемый по данной программе проект Grumman 698 будет способен объединить в себе качества, совокупность которых ранее не имел ни один самолет ВМФ США:

• вертикальный взлет с авианосца и посадку на него;
• взлет с ВПП длиной менее 60 метров;
• дальность полета более 2000 км и практический потолок более 15 000 метров.

На самолет планируется установить два двигателя General Electric TF 34-100, каковые на штурмовике Fairchild A-10 в течение нескольких лет зарекомендовали себя с самой лучшей стороны. Эти двигатели являются весьма экономичными и владеют высокой степенью двухконтурности. Полномасштабная модель самолета Grumman 698 прошла успешные опробования в аэродинамической трубе в исследовательском центре NASA.

Проблемой самолетов с вертикальным взлетом являлся эффект, вызванный близостью поверхности почвы. Силовая установка обязана не только развивать хватает тяги, дабы перевести самолет в горизонтальное положение, но и иметь запас тяги, нужный для управления самолетом. Данный эффект понижения потока воздуха, названный «термомеханический эффект» («fountain effect»), был связан с тем, что в двигатели попадали тёплые выхлопные газы и это снижало тягу силовой установки. В проекте компании Grumman данную проблему было решено избежать следующим образом:

двигатели силовой установки будут весьма замечательными и будут иметь низкий расход горючего;
температура выхлопных газов силовой установки будет довольно низкой;
регулировка работы двигателей силовой установки будет осуществляться при помощи компьютера, что разрешит весьма совершенно верно регулировать тягу.

Помимо этого, Grumman 698 для управления не испытывает недостаток ни в каких струйных рулях. У простых СВВП струйные рули совокупности управления помогают для управления самолетом при переходе из одного режима полета в второй. Наряду с этим воздушное пространство, нужный для работы этих рулей, поступает из потока воздуха, что подается компрессором для силовой установки, благодаря чего тяга понижается.

У проекта Grumman 698 аналогичных утрат тяги силовой установки не будет, потому, что для стабилизации и управления самолета будут употребляться особые рулевые поверхности, о которых уже упоминалось выше. Эффективность данных рулевых поверхностей была уже подтверждена. На протяжении простого полета Grumman 698 будет управляться при направления рулей и помощи высоты, элеронов, и при помощи интерцепторов.

Отличительной чертой проекта Grumman 698 есть его простота. Так, при постройке демонстратора разработок возможно использована конструкция Mitsubishi MU-2M (См. график).

До сих пор программа финансировалась ВМФ США, NASA и компанией Grumman. Модель, употреблявшаяся для опробований в аэродинамической трубе, стоит около 6 миллионов американских долларов, а постройка первой автомобили с целью проведения летных опробований будет стоить уже порядка 100 миллионов долларов. Это относительно мало, в случае если учесть инфляцию в Соединенных Штатах сейчас.

Один всецело оснащенный самолет обязан стоить порядка 10 миллионов долларов. До тех пор пока решается вопрос с финансированием следующего этапа опробований, компания Grumman может в начале 1985 года подготовить для опробований первый самолет, созданный по проекту 698.

В компании Grumman думали не только об применении работ по проекту 698 в интересах армейских. Проект 698 объединяет в себе преимущества простого самолета с вертолетом, что разрешит применять подобные самолеты для снабжения нефтяных башен, каковые находятся на побережье либо на большом растоянии от баз, с которых осуществляется их снабжение. Таковой самолет, рассчитанный на перевозку девяти пассажиров, будет стоить около 9 млн. долларов.

Боб Кресс (Bob Kress), директор Grumman по передовым разработкам (advanced concepts), вычисляет крайне важными преимущества проекта 698 в вертикальных взлёте и скорости и посадке на несложном примере: Grumman 698 сможет без промежуточных посадок из сердца Манхеттена (Manhattans) долететь до Чикаго за менее чем два часа и сократить время доставки пассажиров из центра одного города к центру другого города приблизительно в два раза.

Предложенная особой группой научного комитета минобороны концепция: множество маленьких авианесущих судов вместо малого количества громадных авианосцев. В соответствии с ней базу ВМФ США должны составить эсминцы УРО водоизмещением в 10 000 тысячь киллограм и с десятью самолетами типа Grumman 698 на борту

Полноразмерная модель Grumman 698 с двигателями GE TF 34-100 в громадной аэродинамической трубе испытательного центра NASA Ames

Вторая программа, над которой трудилась компания Grumman, имела отношение к разработке боевого самолета, выполненного по схеме «утка» с крылом, имевшим отрицательную стреловидность. Отрицательная стреловидность дает последовательность преимуществ, каковые еще в первой половине 40-ых годов двадцатого века стали причиной созданию реактивного бомбардировщика Junkers Ju 287. Появившиеся тогда неприятности сейчас возможно решить – модель Grumman FSW (forward swept wing) в аэродинамической трубе

Особенности проекта СВВП/СКВП Grumman 698. Слева направо: поворотные гондолы двигателей; центр тяжести на вертикальной оси; рулевые поверхности у сопел двигателей

Конструкция самолета-демонстратора разработок. Слева сверху вниз: складывающиеся вверх консоли крыла; новая средняя часть фюзеляжа; носовая часть MU-2M, модифицированная под установку катапультируемого сиденья. Справа сверху вниз: новая хвостовая часть; крыло от Mu-2M с дополнительным изгибом; новые капоты двигателей силовой установки (устанавливавшиеся на A-10 двигатели TF34)

Экспериментальный самолет с поворотным крылом XC-142, в создании которого учавствовали компании Ling-Temco-Voughl (LTV), Ryan и Hiller, на протяжении летных опробований, 1964 год

ЛЕТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Тип: Grumman 698

Назначение: самолет с вертикальным/маленькими посадкой и взлётом

Размеры:

размах крыла 12,35 м
размах крыла о сложенными консолями 4,88 м
протяженность 11,18 м

Летные характеристики:

большая скорость – около 920 км/ч
время комплекта высоты 9000 м – около 2,5 мин
дальность полета – около 2600 км
рабочая высота полета – около 15 000 м

источник: Jurgen De Graeve «GRUMMAN 698 Ein aussichtsreiches V/STOL Konzept» // Luftfahrt International 12/1981, c. 461–463

Проект перспективного сввп/сквп grumman 698. сша

Моделист-конструктор. Про силовую установку | Хобби Остров.рф

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: