Равнобедренный, треугольный и… летает. проект пассажирского самолета цаги «летающее крыло-900». россия

Занимательная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует сотрудников.

Нечайно удивляешься, в то время, когда в отделе перспективных разработок ЦАГИ видишь эту плоскую, без фюзеляжа, модель летательного аппарата.

— Эффект масштаба, – поясняет помощник начотдела Владимир Денисов, один из авторов новой конструкции. – Модель чуть больше метра, сам аппарат будет в сто раз больше. Хватит и для пассажиров, их возможно разместить кроме того на двух этажах – в общем итоге 936 человек…

Во всем мире количество грузов и перевозок людей, среди них и по воздуху, возрастает: к 2000 году планируется их увеличение в 2,5 раза. Ни одна страна в мире не имеет возможности позволить себе во столько же раз расширить количество самолётов и аэропортов – для этого недостанет ни территории, ни средств, ни производственных мощностей. Остается идти по пути, намеченному уже сейчас, в то время, когда на смену простым самолетам, вмещающим 100–150 пассажиров, приходят широкофюзеляжные аэробусы, берущие на борт более 300 человек.

Равнобедренный, треугольный и... летает. проект пассажирского самолета цаги «летающее крыло-900». россия

Но, проект экспертов Центрального аэрогидродинамического университета имени Н. Е. Жуковского увлекателен не только большой «пассажироемкостью». Разглядев на предварительном этапе все вероятные варианты, А. Л. Болсуновский, Б. И. Гуревич, В. Е. Денисов, Л. М. Шкадов и Г. И. Загайнов решили применять в собственной разработке так именуемое «летающее крыло». Расчеты говорят о том, что такое ответ владеет рядом преимуществ если сравнивать с классическими схемами.

Без хвостового оперения и конструкторы, и пилоты летательных аппаратов в далеком прошлом обучились обходиться, руководя ими посредством элеронов. Примерами смогут послужить отечественный сверхзвуковой самолет Ту-144, зарубежные самолеты «Конкорд» и «Мираж».

Что же касается фюзеляжа, то он, с позиций аэродинамиков, только ухудшает летные характеристики автомобили. Но где же еще размещать экипаж, пассажиров и груз?.. И лишь в то время, когда в крыла нашлось для этого хватает места, конструкторы поспешили избавиться от опостылевшего «довеска»

– Срабатывает так называемый закон «квадрата-куба»,– пояснил Денисов.– При повышении самолета площадь его крыла растет пропорционально квадрату, скажем, длины, количество – кубу. При определенных размерах необходимость в фюзеляже как таковом отпадает.

Это, со своей стороны, разрешает приблизительно на четверть повысить аэродинамическое уровень качества летательного аппарата: сейчас фюзеляж не формирует излишнего сопротивления набегающему потоку. Постоянно совершенствуются и эксплуатационные затраты: в случае если сегодняшние самолеты расходуют приблизительно 20 г условного горючего на «пассажиро-километр», то «летающее крыло» способно снизить данный показатель до 15.

Собственную работу конструкторы начинали не на безлюдном месте. Еще на заре авиации, во второй половине 70-ых годов девятнадцатого века, французы А. Пено и Э. Гошо взяли патент на летательный аппарат, имевший все характерные показатели «летающего крыла» либо «бесхвостки»: отсутствовало хвостовое оперение, центр весов был смещен вперед (на 20% хорды крыла), профиль крыла имел S-образную форму, снабжающую балансировку и нормальную устойчивость. Но из-за денежных затруднений проект осуществлен не был.

Первый самолет «Эол» с паровым двигателем выстроил в первой половине 90-ых годов XIX века второй французский изобретатель К. Адер.

У нас теоретические разработки аналогичной конструкции были начаты В.В. Котовым, о чем в мае 1896 года он сделал доклад на совещании воздухоплавательного отдела Русского технического общества. В будущем идеи Котова, и опыт авиаконструкторов Франции, Австрии, Англии применял в собственной работе изобретатель и советский конструктор Б. И. Черановский. Начиная с 1921 года, он конструирует и сооружает последовательность экспериментальных самолётов и планёров данной схемы.

Последний из них – одноместный спортивный самолет БИЧ-21 – был представлен к опробованиям в январе 1941 года и совершил пара вылетов, причем в одном из них достиг рекордной для того времени скорости полета на маленькой высоте с выпущенным шасси – 320 км/ч.

Вторая мировая солдата затормозила предстоящие работы у нас, но, как ни необычно, подстегнула конструктора и немецкого учёного А. Липпиша. Начав собственные изучения во второй половине 20-ых годов XX века, к концу войны он сумел довести одно из собственных детищ до серийного производства. К январю 1945 года на тайных фабриках фашисткой германии изготовили 370 самолетов-истребителей Ме-163В схемы «бесхвостка» Действительно, из-за непомерно громадного расхода горючего жидкостными ракетными двигателями дальность полета составляла всего 90 км, и какое количество-нибудь важного участия в военных действиях «наисекретнейшее оружие люфтваффе» гак и не приняло.

По окончании войны центр тяжести разработок переместился за океан. Во второй половине 40-ых годов двадцатого века американский конструктор Д. Нортроп подводит линии под собственными долгими опытами, послав в первоначальный полет тяжелый четырехмоторный бомбардировщик ХВ-35. Это цельнометаллическое летающее крыло с размахом более 50 м весило около 100 т. Четыре двигателя, по 2200 кВт (3000 л.с.) любой, вращали по два четырехлопастных воздушных винта противоположного вращения.

9 членов экипажа размещались в двух герметичных кабинах.

В будущем накопленный опыт понадобился Нортропу при проектировании бомбардировщика В-2, выполненного по разработке «стелс».

Наконец, в конце 80-х конструкторы различных государств осуществили пара перспективных проектов типа «летающее крыло». Среди них стоит, пожалуй, отметить британский «стрельчатый авиалайнер», рассчитанный на 154 пассажира. Он рекомендован для работы на маленьких авиалиниях (до 800 км) и разрешает на 20% снизить транспортно-эксплуатационные затраты.

Второй пример – американский проект сверхтяжелого грузового самолета с 8 двигателями, талантливого поднять 250 т груза.

– Но из-за чего в далеком прошлом опробованная схема так, по существу, и не отправилась дальше опытов?

– Не обращая внимания на очевидные преимущества, «летающее крыло» имеет и последовательность недочётов. Опробования многих из вышеперечисленных летательных аппаратов заканчивались аварией. Камень преткновения – малая устойчивость на определенных режимах полета.

Преодолеть данный недочёт удалось только В-2. Как именно? Во-первых, использование быстродействующих ЭВМ на протяжении аэродинамических расчетов разрешило сейчас вычислить оптимальные формы летательного аппарата, снабжающие ему управляемость и наилучшую устойчивость.

Во-вторых, та же вычислительная техника разрешает оборудовать нынешние летательные аппараты активными совокупностями обеспечения устойчивости. Компьютер, соединенный с органами управления самостоятельно, независимо от пилота, поддерживает устойчивость автомобили на всех режимах полета

Все эго и возродило интерес к схеме «летающее крыло». Совершённые в ЦАГИ изучения говорят о том, что перспективный деятельный аппарат может применять новые высокоэффективные типы турбореактивных и турбовентиляторных двигателей, каковые уже сейчас подготавливаются к выпуску: у нас – ОКБ Н.Д. Кузнецова, за границей – известной компанией «Пратт энд Уитни».

Конфигурация крыла такова, что темперамент его обтекания разрешает установить эти двигатели над ним в задней части самолета. Так, двигатели будут трудиться в оптимальном режиме и не начнут досаждать своим грохотом ни пассажирам (большинство звуковых колебаний сносится набегающими потоками воздуха назад), ни тем, кто находится на земле, потому, что крыло частично экранирует источники шума от ее поверхности.

– Само собой разумеется, проект очень трудоемкий и дорогой, – отметил напоследок В. Денисов. – Осуществить его в одной стране, кроме того в таковой, как США, тяжело. Нужна интернациональная кооперация. Она тем более удачна, что самолетов очень высокой вместимости необходимо не гак уж большое количество и делать их по принципу «любой для себя» не имеет смысла.

А вот дружно авиастроители и конструкторы мира в полной мере смогут наладить серийный выпуск таких автомобилей к 2010 – 2015 годам. Другими словами именно к тому времени, в то время, когда нынешние новинки успеют устареть.

К сообщённому добавим: проект отечественных конструкторов был с интересом встречен участниками интернационального конгресса во французском городе Страсбурге. А американские конструкторы подумывают, как запустить подобное «крыло», лишь еще громадных размеров и складывающееся из нескольких секций, в беспосадочный полет около Почвы. Доставлять пассажиров на его борт и снимать долетевших до места назначения будут маленькие «челноки», базирующиеся на простых аэропортах.

Но это уже следующий ход. В авиацию XXI века.

источник: Станислав ЗИГУНЕНКО, инженер. Равнобедренный, треугольный и… летает // Техника-молодежи» 11-1993

В ЦАГИ испытали Летающее крыло

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: