+7 (495) 720-06-54
Пн-пт: с 9:00 до 21:00, сб-вс: 10:00-18:00
Мы принимаем он-лайн заказы 24 часа*
 

Вертикальный взлет самолета пассажирского: Практически вертикальный взлет пассажирского авиалайнера

0
Практически вертикальный взлет пассажирского авиалайнера
  • История
    • Быт и жизненный уклад
    • Войны
    • Изобретения
    • Личности
    • События
  • Мифы
  • Моя планета
    • Общество, культура, традиции
    • Удивительные места
    • Флора и фауна
    • Явления
  • Наука
    • Археология
    • Естественные науки
    • Космос
    • Технологии
  • Рекорды
  • В мире
    • Животные
    • Люди
    • Новости
    • Открытия

Поиск

Интересные статьи, новости, факты — MyDiscoveries.ru
  • История
    • ВсеБыт и жизненный укладВойныИзобретенияЛичностиСобытия

      Энн Ходжес — единственный известный человек, пострадавший от прямого попадания метеорита

      Клара — самый знаменитый носорог 18 века

      Модная римская обувь возрастом 2000 лет

      Откуда в русском языке появился мат?

  • Мифы
    • Правда, что если хрустеть суставами, можно заработать артрит?

      Правда, что мухомор убивает мух?

      Правда ли, что носороги топчут огонь?

      «Правило пяти секунд» — правда или вымысел?

      Правда ли, что акулам не нравится вкус человека?

  • Моя планета
    • ВсеОбщество, культура, традицииУдивительные местаФлора и фаунаЯвления

      Как насекомые видят в темноте?

      Изначально морковь была фиолетового цвета

      Раньше на планете обитали пингвины-гиганты

      Парижский синдром — когда город влюбленных не оправдывает ожиданий

  • Наука
Самолет с вертикальным взлётом. Вертикальный взлёт и посадка. Видео.

 

Самолет с вертикального взлетом появилися, когда началась эпоха реактивной авиации, это была вторая половина пятидесятых годов. Изначально их называли турболетами. В то время конструкторы начали разрабатывать аппараты, которые способны подняться в воздух с минимальным разбегом или вообще без него. Такие аппараты не требуют специальной взлетно-посадочной полосы, для них достаточно ровного поля или вертолетной площадки.

К тому же человечество в то время вплотную подобралось к освоению космического пространства. Началась разработка космических кораблей, способных сесть и взлететь на другие планеты. Любая разработка оканчивается постройкой опытного образца, который проходит всеобъемлющие испытания для дальнейшего создания серийной техники. Первый турболет был создан в 1955 году. Он выглядел очень странно. На такой машине не было ни крыльев, ни хвостового оперения. На ней был установлен только турбореактивный двигатель, направленный вертикально вниз, небольшая кабина и топливные баки.

Он поднимался вверх за счет реактивной струи двигателя. Управление производилось с помощью газовых рулей, т.е. реактивной струи выходящей из двигателя, которая отклонялась с помощью плоских пластин, находящихся возле сопла. Первый аппарат весил около 2340 кг и имел тягу в 2835 кг.

 

Вертикальный взлёт и посадка

Вертикальный взлёт и посадка фото

 

Первые полеты выполнялись летчиком испытателем Ю. А. Гарнаевым. Испытательные полеты были очень непредсказуемы, потому что была очень большая вероятность опрокидывания, аппарат не обладал большой устойчивостью. В 1958 годы аппарат был продемонстрирован на авиационном празднике в Тушино.  Аппарат прошел всю программу испытания и был накоплен огромный материал для анализа.

Собранный материал был использован для создания первого полноценного советского экспериментального самолета вертикального взлета. Такой самолет получил имя ЯК-36, а в серию пошел доработанный самолет ЯК-38. Основным местом базирования самолета стали авианосцы, и выполнял он задачи штурмовика.

Краткая история создания самолетов с вертикальным взлетом и посадкой

За счет развития технической стороны турбореактивных двигателей в 50-х годах прошлого века, стало возможным создание самолета с вертикальным взлетом. Большим толчком в развитии СВВП стало активное развитие реактивных летательных аппаратов в передовых странах мира. Нужно отметить, что эти аппараты имели большую скорость при посадке и взлете, соответственно нужно было создавать ВПП с большой длинной, соответственно они должны иметь твердое покрытие. Это требует дополнительных денежных вливаний. При военных действиях было очень мало аэродромов, которые могли бы принять такие самолеты, соответственно создание самолета с вертикальным взлетом и посадкой, могло бы решить массу проблем.

В эти годы было изготовлено огромное количество вариантов и прототипов, которые строили в одном или двух экземплярах. В большинстве случаев они терпели крушения еще при испытаниях, после чего проекты закрывали.

Вертикальный взлёт и посадка

Комиссия НАТО в 1961 году выдвинула требования к истребителю с вертикальной посадкой и взлетом, это дало дополнительный импульс в развитии данного направления авиастроения. После этого планировали создать конкурс на отбор наиболее перспективных конструкций. Но конкурс так и не состоялся, поскольку стало ясно, что каждая передовая страна имеет собственные варианты такого самолета.

Под воздействием технических и политических проблем комиссия НАТО изменила концепцию и выдвинула новые требования к аппарату. После этого начались проектировки многоцелевых машин. В конечном итоге было отобрано только два варианта. Первый это самолет французских конструкторов «Мираж» III V», было создано 3 машины и конструкторов ФРГ VJ-101C, изготовили 2 экземпляра. После тестов 4 аппарата было утеряно. В силу этого было принято решение разработать принципиально новую машину XFV-12A.

Разработки СВВП на территории СССР и в России

Первым аппаратом данного класса в СССР стал Як-36, который ОКБ Яковлева начали разрабатывать еще с 1960 года. Для этого был изготовлен тренировочный стенд. Первый полет был произведен в марте 1966 года, в этом испытании был проведен вертикальный отрыв с переходом в горизонтальный полет, после чего машина приземлилась так же вертикально. После этого был создан Як-38 и более известный Як-141. В 90-е годы был начат еще один проект с обозначением Як-201.

Схема компоновки

В зависимости от положения фюзеляжа

Вертикальный взлёт и посадка

 

Параллельно в Англии разрабатывался подобный самолет. В 1954 году был построен самолет вертикального взлета «Харриер». Он был оснащен двумя двигателями с тягой по 1840 кг. Вес самолета составлял 3400 кг.  Самолет оказался крайне ненадежным и потерпел аварию. Смотреть

вертикальный взлёт и посадка.

Следующей ступенькой в развитии таких аппаратов стал американский самолёт,  построенный в 1964 году. Постройка совпала с разработкой лунной программы.

Не смотря на то, что прорывы в области авиастроения радуют нас далеко не каждый день, новых разработок в области гражданской авиации весьма много. Типичным тому примером является разработка современного пассажирского авиалайнера  с вертикальным взлётом.

Основные особенности самолётов с вертикальным взлётом заключаются в первую очередь в том, что для взлёта и посадки самолёта не требуется большое пространство – оно лишь немногим должно превышать габариты самолёта, а отсюда имеется весьма интересный вывод о том, что с развитием авиалайнеров с системой вертикального взлёта, станут возможными авиаперелёты между различными региона, даже теми, где отсутствуют какие-либо аэродромы. Кроме того, вовсе не обязательно делать такие авиалайнеры вместительными, ведь тех посадочных мест в количестве 40-50 штук вполне достаточно, что и сделает авиаперелёты максимально рентабельными и комфортными.

 

Вертикальный взлёт видео — смотрите выше

 

Тем не менее, самолёт с вертикальным взлётом вероятней всего мало прославится своей скоростью, так как даже в военных самолётах она не превышает 1100 километров в час, а учитывая, что пассажирский самолёт с вертикальным взлётом будет перевозить относительно большое число людей, то вероятней всего его крейсерская скорость составит порядка 700 километров в час. Однако, с другой стороны, существенно вырастет надёжность авиаперелётов, так как в случае возникновения какой-либо непредвиденной ситуации самолёт с вертикальным взлётом сможет легко сесть на небольшом ровном участке.

 

Вертикальный взлёт видео

 

 

На сегодняшний день существует целый ряд концептов будущих пассажирских авиалайнеров с системой вертикального взлёта. До недавнего времени они казались невероятными, однако современные разработки в области авиастроения говорят об обратном, и вполне возможно, в ближайшие десять лет, первые современные самолёты с вертикальным взлётом начнут перевозить своих пассажиров.

Недостатки и преимущества СВВП

Все без исключения аппараты данного типа были созданы для военных потребностей. Конечно же, преимущества таких машин для военных очевидны, поскольку самолет можно эксплуатировать на небольших площадках. Самолеты имеют возможность зависать в воздухе и при этом осуществлять развороты и полет боком. Сравнивая с вертолетами ясно, что наибольшим преимуществом самолетов является скорость, которая может доходить до сверхзвуковых показателей.

Все же самолеты СВВП имеют и значительные недостатки. Прежде всего, это сложность управления, для этого необходимы пилоты высокого класса. Особое мастерство от пилота требуется на переходе режимов.

Вертикальный взлёт видео

Именно сложность управления ставит перед пилотом множество задач. При переходе с режима висения в горизонтальный полет, возможно, скольжение в бок, что создает дополнительные проблемы при удержании аппарата. Этот режим требует большой мощности, что может привести к отказу двигателей. К недостаткам необходимо отнести и небольшую грузоподъемность СВВП, при этом он использует огромное количество горючего. При эксплуатации необходимы специально подготовленные площадки, которые не разрушаются под воздействием газового выхлопа от двигателей. 

Avia.pro

 

Классификация самолетов:

Boeing запатентовал самолет с вертикальным взлетом — Российская газета

Компания Boeing получила патент на самолет, который сможет вертикально взлетать и садиться.

Как сообщается, пассажирский самолет оснащен двумя поворотными винтами на каждом крыле: они могут вращаться, как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. То есть по-вертолетному — для взлета и посадки, а во время полета — по-самолетному. Согласно патенту, самолет собираются использовать на региональных коммерческих авиалиниях. Или как бизнес-джет.

Авиастроители разных стран уже давно пытаются совместить вертикальный взлет и посадку с возможностью полетов на высоких скоростях и большие расстояния. И эта идея уже реализована в военной авиации.

— Гибрид самолета и вертолета возможен, это доказано, — говорил в интервью «РГ» выдающийся авиаконструктор, дважды Герой Соцтруда академик РАН Генрих Новожилов. — Как самолет, он имеет крылья. Но на концах этих крыльев расположены два турбовинтовых двигателя с большими пропеллерами.

В качестве примера можно привести самолет V-22 Osprey.

Этот единственный серийно выпускаемый конвертоплан разрабатывался в США компаниями Boeing и Bell более тридцати лет. Главная фишка: его два двигателя, расположенные на концах крыльев в гондолах, поворачиваются почти на 98 градусов.

Сумеют ли когда-нибудь авиаинженеры «научить» взлетать и садиться вертикально пассажирский самолет?

Вообще различные образцы самолетов-«вертикалок», разрабатывались, как правило, в одном или двух вариантах. По словам инженеров, фюзеляж в таких летательных аппаратах может быть расположен как вертикально, так и горизонтально. Но в обоих случаях не исключаются модели реактивные и с винтами. В нашей стране первым серийным самолетом вертикального взлета и посадки стал военный Як-38. А в 1991 году на авиасалоне в Ле Бурже настоящую сенсацию вызвало появление Як-141, который первым в мире среди машин такого класса преодолел скорость звука. Дальнейшим развитием мог бы стать Як-201 — его проектированием ОКБ имени Яковлева занималось в середине 90-х в инициативном порядке. Но проект так и остался лишь в эскизах. Ни до макета, ни тем более до «железа» дело не дошло.

Так сумеют ли когда-нибудь авиаинженеры «научить» взлетать и садиться вертикально пассажирский самолет? Кстати, в том, насколько велико это желание, могли убедиться зрители на недавнем авиасалоне в Фарнборо. Пилот японской авиакомпании показал невероятный трюк: поднял 254-тонный Boeing 787 Dreamliner на взлете почти вертикально. Выглядело захватывающе, но хорошо, что без пассажиров. Только как демонстрация возможностей техники.

Аналитики считают: перспектива заполучить для гражданской авиации «вертикалку», конечно, заманчивая. Ведь самолет тогда сможет садиться даже на самые короткие взлетно-посадочные полосы. Однако у такой технологии, если говорить не о военных самолетах, множество минусов. Возьмем хотя бы лопасти винтов, которые и помогают вертикально взлетать. Они не только поражают своими размерами, но и вместе с мощными двигателями создают невообразимый шум. Рассказывают: в свое время среди «вертолетных лайнеров»

появился очень неплохой аппарат, но вот его двигатели «били по ушам», даже когда он находился на расстоянии трех километров.

Среди других минусов — то количество топлива, которое при этом будет сжигаться, не оправдано не только для коммерческой, но и боевой авиации. Как ни крути, невозможно отменить и серьезное ограничение по скорости, которое идет от «вертолетной составляющей».

Тем не менее не так давно был зарегистрирован патент еще одного авиастроительного гиганта — корпорации Airbus, которая также занимается разработкой пассажирского «гибрида» с вертикальным взлетом и посадкой. Появилась и еще любопытная информация: в одной из статей на сайте Би-би-си говорится о планах европейской вертолетостроительной компании по разработке гражданского конвертоплана нового поколения в рамках проекта NGCTR (Next Generation Civil Tilt Rotor). В частности, приводятся слова Доминика Перри, редактора британского авиационного журнала Flight International: «Ожидается, что этот конвертоплан, рассчитанный на перевозку 20 человек с крейсерской скоростью около 500 км/ч, совершит первый полет в 2021 году». Проект частично финансируется Еврокомиссией.

Дойдут ли все эти проекты до «металла» — покажет время. Как правило, на практике от патента до реализации идеи расстояние может быть очень большим.

Но, похоже, предела конструкторской мысли нет. Скажем, тот же Airbus еще в прошлом году запатентовал самолеты со съемными кабинами. Принцип? В аэропорту прибытия весь салон с пассажирами снимается с самолета, а на это место ставится другой, заполненный новыми пассажирами. Считается, что это может значительно сэкономить время и для авиаперевозчиков, и для их клиентов.

Между тем

Сразу два пожара на самолетах случились в выходные. После посадки в аэропорту Форт-Лодердейл у грузового MD-10 авиакомпании Federal Express загорелся левый двигатель. Едва экипаж покинул пилотскую кабину по аварийным канатам, раздался взрыв. А в Чикаго при взлете загорелся Boeing 767-300 компании American Airlines, который должен был лететь в Майами. На борту находились 161 пассажир и 9 членов экипажа. Во время аварийной эвакуации пострадали около 20 человек. Самолет получил значительные повреждения.

Как рассказал «РГ» генеральный директор МКАА «Безопасность полетов» Сергей Мельниченко, информация о возможных причинах инцидента с Boeing 767-300 пока противоречива. Так, представители FAA сообщили, что при взлете лопнула покрышка. В авиакомпании информируют, что экипаж прекратил взлет из-за отказа двигателя. Однако некоторые источники в Чикаго сообщают, что при взлете самолет наехал на находившийся на полосе посторонний предмет, из-за чего сразу лопнули несколько покрышек. Их куски пробили расположенный в крыле топливный бак, что привело к серьезной течи топлива и его возгоранию.

— Исследователи установили, что при возникновении пожара у пассажиров есть лишь около 90 секунд, чтобы спастись, — замечает Сергей Мельниченко. —

После этого в баках взрывается топливо. Не все пассажиры об этом знают. У многих из них в ручной клади на полках находятся важные документы, паспорта, деньги, кредитные карты, телефоны, жизненно необходимые лекарства. И в критической ситуации, они, пытаясь спасти все это, упускают драгоценные секунды и погибают. Более того, зачастую блокируются аварийные выходы и создается угроза жизни другим пассажирам. Этого бы не происходило, если бы у каждого был надеваемый на шею герметичный пластиковый пакет, куда можно поместить самое необходимое. Такие приспособления, которые не горят и не пропускают воду, существуют.

К сожалению, лишь небольшое число авиакомпаний в предполетной информации сообщает о том, что в аварийной ситуации по надувным трапам самолет следует покидать без багажа и ручной клади. В некоторых государствах установлены даже штрафы нарушителям таких правил, а кое-где — вплоть до уголовной ответственности. Но в России еще предстоит большая работа по законодательному установлению ответственности за причинение угрозы для жизни других пассажиров

Но главное надо понять, что 90 секунд — это минимально реальное время для спасения, — подчеркивает Сергей Мельниченко.

Взлет самолета — необходимая скорость, взлетная масса, алгоритм действий пилота

Взлетающий самолёт способен подняться в воздух только при достижении определенной скорости. Она отличается от максимальной и крейсерской. Существуют модели летательных аппаратов, которые могут набирать разгон всего за несколько секунд.

Если говорить о пассажирских авиалайнерах, то ситуация немного иная. По нескольку самолетов в день взлетает в среднестатистическом небольшом аэропорту. Обычно это разные модели, с разными техническими характеристиками. Речь пойдет о типичных авиалайнерах для перевозки пассажиров и грузов, а не об экспериментальной авиации.

Почему самолет поднимается в воздух — суть принципа

Понятно, что самолету для взлета нужно приобрести скорость. Подъемная сила зависит от следующих основных факторов:

  • формы крыльев летательного аппарата;
  • мощности двигателя;
  • угла атаки крыла;
  • скорости набегающего потока;
  • плотности воздуха (может меняться от температуры).

Классическое крыло снизу плоское, прямое, а сверху слегка выпуклое и объёмное. Это создает разницу давлений, из-за чего лайнер и поднимается в воздух. Чтобы взлететь, машине необходимо компенсировать силу тяжести за счёт подъемной, противопоставив ее сопротивлению воздуха. Достичь этого можно также благодаря увеличению скорости набегающего потока, т.е. разгону самолета.

Почему самолет поднимается в воздух — суть принципа

Набегающий поток обтекает крыло сверху и снизу. Воздуху приходится преодолевать большее расстояние над крылом, чем под ним. Таким образом молекулы воздуха под крылом располагаются плотнее. Из-за этого образуется разница давлений и появляется подъемная сила. Чем сильнее набегающий поток – тем больше подъемная сила. Крыло расположено к фюзеляжу под углом, что так же облегчает взлет.

Виды взлета

Виды взлета

Классификация в зависимости от взлета самолета:

  1. Классический набор скорости. Разгон подразумевает движение по взлетной полосе и постепенный набор скорости.
  2. С тормозов. Метод чаще всего применяется при недостаточной протяженности взлетной полосы. Самолет стоит на тормозах, пока работают двигатели, и выходит на необходимый режим тяги.
  3. Вертикальный взлет. Возможно осуществить только при наличии у судна специальных двигателей. Речь идет не о пассажирских самолетах, а о некоторых моделях военной авиации.
  4. С помощью дополнительных средств. Здесь подразумеваются взлетные трамплины и катапульты. Не используются в гражданской авиации. Трамплины и катапульты компенсируют недостаточную протяженность взлетной полосы, так как благодаря ему судно набирает тягу в считанные секунды.

Логично, что в любом аэропорту есть взлетная полоса, при помощи которой самолёт разгоняется и взлетает. Второй метод практикуется реже, а последние два — в гражданской авиации не используют. Вертикальный взлет и разгон при помощи трамплина или катапульты — это то, что актуально исключительно для военной авиации.

Скорость взлета и другие параметры

Максимальная взлетная масса либо максимальный взлетный вес — это масса самолета, при которой он способен взлететь с соблюдением всех правил безопасности. Требования безопасности подразумевают много различных факторов. Например, взлётно-посадочная полоса должна достигать определенной длины. В худшем случае самолет не успеет набрать необходимую скорость, что приведет к аварии.

Скорость взлета и другие параметры

Важно учесть, что в приземном слое воздуха давление выше из-за так называемого экранного эффекта — резкого увеличения подъемной силы крыльев вблизи поверхности. Соответственно, с удаленностью от земли она начинает падать. Вследствие этого должен быть обеспечен необходимый запас подъемной силы, с учётом ускорения самолета при взлёте.

Взлетная скорость в среднем равна 180–270 км/ час. Конкретная цифра зависит от модели самолёта, его массы, формы и размера крыльев. Влияют и внешние факторы: погодные условия, протяженность и состояние взлётно-посадочной полосы. Наличие осадков создает большее сопротивление воздуха, к тому же они часто сопровождаются сильным ветром. Средняя скорость взлёта для типичного гражданского авиалайнера около 250 км/час.

Вы видели как происходит взлет самолета?

ДаНет

Скорость взлета типовых самолетов

Типовые пассажирские самолёты, которые взлетают со средней скоростью, бывают разными. Их показатели варьируются, например:

  • Airbus A380 – 269 км/ч;
  • Ту 154М – 210 км/ч;
  • Ил 96 – 250 км/ч;
  • Як 40 – 180 км/ч;
  • Boeing 747 – 270 км/ч.

Указанная в примере скорость не всегда соответствует показателям на практике. Иногда ее недостаточно, например, в случае выпадения сильных осадков, попутного ветра. А вот в случае встречного ветра и низких температур (чем ниже температура, тем выше плотность воздуха) достаточно меньшей скорости.

Скорость взлета типовых самолетов

Современные сверхманевренные самолёты разгоняются за считанные секунды. Это стало возможным за счет усовершенствованного двигателя и продуманной конструкции корпуса. Но военная техника хоть и обладает таким же принципом действия, работает иначе. У истребителей другой вес, конструкция крыльев, длинна и величина фюзеляжа.

Важно понимать разницу между максимальной и крейсерской скоростью летательных аппаратов. Если с первой все ясно, то определение второй вызывает массу вопросов. Крейсерская скорость — та, что выгодна для судна в полёте при минимальном расходе топлива.

В среднем она составляет около 60–80% от максимальной. Говоря другими словами, в авиации – это скорость горизонтального полёта, при которой самолет совершает рейсы по маршрутам. При взлете разгон меньше, взлетая, аппарат подходит к необходимому для него максимуму. На предельной либо максимальной скорости самолет летит крайне редко.

Как происходит взлет

Как происходит взлет

Разгон самолёта при взлете зависит и от других его характеристик. На работу летательного аппарата влияет наличие:

  1. Закрылков и предкрылков. От крыла зависит то, сможет ли судно подняться в воздух. У большинства самолетов крыло одно (хоть и распространено мнение, что их два), проходящее через всю машину. Существуют предкрылки и закрылки, которые отчетливо видны при взлете. Они помогают судну удержаться в воздухе, особенно на этапе взлета.
  2. Спойлеры. Так называются элементы, которыми пилот управляет вручную. Они также прикреплены к крылу, и являются своеобразным тормозом. Ими оснащаются не все воздушные судна, а только те, где подъемная сила образуется на неподвижном крыле. Речь идет как раз о крупных самолетах вроде пассажирских либо грузовых. Спойлеры используются для того, чтобы правильно приземлиться, а также для коррекции траектории взлета самолета.
  3. Двигатель. Взлет происходит благодаря двигателям. Одни тянут судно за собой, а другие выталкивают вперед. Движение по воздуху возможно даже в случае частичного отказа одного из двигателей либо полной его поломки. Есть примеры, когда самолет смог преодолеть большое расстояние и приземлится только на одном, так как второй полностью вышел из строя.

Завершением взлета считается момент, когда воздушное судно выходит на высоту перехода. Этот момент означает переход от полета по реальной высоте относительно уровня ВПП или уровня моря к полету по условной высоте (эшелону).

В экстренных случаях пилот способен взлетать, увеличивая подъемную силу искусственно. Манёвр сам по себе крайне опасный и чреват потерей управления, поэтому он применяется только в неординарных ситуациях, когда другого выхода просто нет.

Что касается посадки, то она происходит аналогично. Торможение происходит за счет закрылков, из-за чего воздушное судно начинает двигаться медленнее, но с увеличенной подъемной силой и постепенно садится на землю.

Длина разбега при взлете – от 100 метров. Минимальной протяженностью взлетно-посадочной полосы считается 300 метров. Если сделать ее меньше, то велика вероятность аварии. Поэтому в целях безопасности линию разгона делают больше, чем необходимо. В крупных аэропортах она еще длиннее и может достигать нескольких километров.

Какую скорость развивает самолет при взлете? Как правило, от 200 до 800 км/час. Точнее вычислить невозможно, так как показатели меняются ежесекундно, отклоняясь от заданных параметров. Конкретный ответ возможен с учетом модели летательного аппарата, погодных условий в момент начала полёта и некоторых других факторов, описанных выше.

при какой скорости порывов не летают пассажирские лайнеры, сдвиг направления в авиации

Каким образом осуществляется посадка самолёта на взлетно-посадочную полосу при сильном боковом ветре? Как метеоусловия влияют на решение командира воздушного судна совершить взлёт? Эти и многие другие вопросы задают пассажиры, полёт которых проходит или будет проходить при неблагоприятных погодных условиях. Правда, пилоты и работники аэропорта по-другому оценивают погоду, нежели авиапассажиры. Профессионалы лётного дела всегда действуют по правилам и инструкциям, согласно которым они могут или нет осуществлять взлёт, а также посадку на конкретном аэродроме.

Как и кто принимает решение о взлёте самолёта?

Каждый полёт начинается со взлёта лайнера. В такой момент происходит отрыв самолёта от земли. Подготовка к взлёту начинается за несколько часов до старта. Командир воздушного судна изучает метеоусловия и проводит вместе с экипажем предполётные проверочные процедуры. Если погода не позволяет осуществить безопасный взлёт, он откладывается. Правда, такое решение принимается на основании действующих правил, запрещающих полёт при определённых погодных условиях.

Попутный ветер уменьшает подъемную силу, создаваемую воздушным потоком

Обязательно при взлёте учитывается скорость ветра, дующего около поверхности земли. Почему самолёт взлетает против ветра? При посадке или взлёте лайнеры направляют против ветрового потока. Ведь длина разбега или пробега значительно увеличивается при движении самолёта по ветру. Взлётно-посадочная полоса имеет ограниченное количество метров, на протяжении которых пилот должен успеть посадить или разогнать свой авиалайнер.

Создание подъемной силы набегающим потоком

Создание подъемной силы набегающим потоком

Взлёт или посадка лайнера осуществляется при соблюдении трёх минимумов, зависящих от погодных условий. У каждого командира воздушного судна имеется свой личный минимум. Он может взлетать и садиться лишь при определённых погодных условиях, согласно своей квалификации. Второй минимум касается конкретного аэродрома. Он зависит от технического оснащения ВПП и её приспособленности к определённым метеоусловиям. Третий минимум устанавливается производителем воздушного судна. Изготовитель гарантирует безопасность эксплуатации лайнера при определённых погодных условиях.

Командир воздушного судна обязан учитывать все минимумы. Однако окончательное решение о взлёте или посадке принимается исходя из наихудшего минимума. Это значит, что если квалификация командира разрешает совершить вылет при плохой погоде, но ВПП не приспособлена к таким метеоусловиям, полёт отменяется.

В некоторых случаях командир авиалайнера может самостоятельно принять решение о взлёте. Например, если аэродром открыт, но погода на грани допуска самого командира, его воздушного судна и ВПП.

Ограничения на взлёт и посадку в зависимости от ветровой обстановки

На взлёт или посадку авиалайнера влияет попутная и боковая скорость ветра. Любой самолёт может взлетать или садиться, если его сила не превышает максимально разрешённую величину. Этот показатель прописан в технических характеристиках определённого воздушного судна. Для большинства лайнеров попутная скорость воздушного ветрового потока не может превышать 5 м/с. Однако сила бокового ветра различна для разных типов самолётов. Например, для ТУ-154 она равна 17 м/с, а для ТУ-134 — 20 м/с.

Создание подъемной силы набегающим потоком

Для большинства лайнеров установлена максимальная боковая скорость ветра, равная 17 м/с, при превышении данной величины самолеты, как правило, не взлетают и не садятся.

При усилении ветряной бури, подлетающие к аэродрому самолёты, не смогут совершить посадку. Им нужно проследовать в другой пункт, где показатели скорости воздушного ветрового потока позволят приземлиться на ВПП.

Создание подъемной силы набегающим потоком

Чем сильнее боковой ветер, тем больше пилот вынужден поворачивать самолет для коррекции

Боковой ветер, скорость которого более 20 м/с, опасен для самолёта. Ухудшение погоды случается при прохождении в зоне аэропорта сильного циклона. Внезапные ветряные порывы в нижних слоях атмосферы могут привести к аварийной ситуации.

Сдвиг ветра и его влияние на полёты

Сдвиг ветра является показателем, характеризующим изменение его скорости и направления между определёнными двумя точками воздушного пространства. Он может быть вертикальным или горизонтальным. Вертикальный сдвиг бывает попутным, встречным или боковым. Изменение скорости и направления ветра может вызвать помехи в полёте, болтанку, а иногда даже привести к аварийной ситуации при снижении.

Причины возникновения сдвига ветра

Причины возникновения сдвига ветра

Вертикальный сдвиг способен повлиять на точность приземления авиалайнера, совершающего посадку. Пилоту необходимо противодействовать метеоусловиям, чтобы приземлиться в заданной точке ВПП. Опасность такого явления в том, что снижаясь, лайнер переходит из верхнего слоя с одним значением ветра в нижний слой с другим показателем. При этом меняется и скорость самолёта, а это, в свою очередь, приводит к отклонению от траектории снижения и неточной посадке.

Сдвиг оказывает влияние на полёты. Пилоту необходимо как можно раньше его выявить и увеличить мощность двигателя. Это явление не менее опасно, если самолёт снижается по предпосадочной прямой. Чем выше скорость снижения лайнера, тем сильнее на него воздействует сдвиг ветра. Одинаковый показатель этого явления по-разному влияет на разные типы самолётов, имеющие различную посадочную массу.

Сдвиг ветра и его влияние на взлет самолета

Самым опасным считается сдвиг 6 м/с на 30 м высоты. Правда, подобное явление встречается изредка. Чаще всего эти показатели имеют меньшее значение.

Хотя даже меньшие величины представляют серьёзную опасность для лайнеров, совершающих приземление. Сдвиг ветра 0,5 м/с в сочетании с сильными ветряными порывами может привести к проблемам для экипажа судна в момент посадки. Пилоту необходимо будет частично изменить траекторию своего снижения, чтобы уменьшить неблагоприятное воздействие ветряного сдвига.

Особенности посадки самолёта при сильном боковом ветре

Сильный боковой ветер влияет на траекторию авиалайнера. Из-за мощного воздушного ветряного течения в нижних слоях атмосферы самолёт может отклониться от заданного направления. Чем сильнее скорость ветра, тем больше угол сноса. Пилоту потребуются дополнительные усилия, чтобы развернуть авиалайнер в обратную сторону. Причём величина разворота равна этому углу сноса.

У самолётов часто возникают проблемы при посадке при сильном боковом ветре. Пилоты при снижении слегка разворачивают лайнеры против воздушного потока, чтобы компенсировать силу дующего сбоку ветра. Однако в момент соприкосновения с ВПП авиалайнер резко разворачивают и направляют вдоль оси посадочной линии.

Есть ли будущее у самолета вертикального взлета и посадки

Почему в стране не нашлось личности и воли для доведения программы Як-141

вмф, яковлев, хрущев, можайский, авианосец, сввп, скввп, як141, як38, як36, харриер, спитфайр, баку, горшков Палубный истребитель Як-141 в серию так и не пошел. Фото Кена Видеана

Самолеты вертикального взлета и посадки остаются одним из наиболее перспективных направлений развития авиации военного и гражданского назначения. Конечно, проблемный в наше время вертикальный взлет чрезмерно затратен, сложен в реализации, сопряжен с риском и неопределен с позиции рационального. Однако в грядущем именно вертикальный взлет, по нашему мнению, составит кратчайший траекторный минимум по энергозатратам, времени и задаче полета.

При этом, как нам представляется, для более эффективной практической реализации вертикальной темы необходим универсум класса Александра Федоровича Можайского, сумевшего создать опережающую свою эпоху совокупность «самолет – двигатель – движитель» и совершить первый в мире полет. Либо унитар, способный вложить в решение всю жизнь, чем подобен унитарному выстрелу пушки. Таким был Реджинальд Митчелл – создатель знаменитого истребителя «Спитфайр».

В этой связи представляется интересным рассмотреть так и не пошедший в серию проект отечественного самолета вертикального взлета и посадки Як-141, который был создан в ОКБ Яковлева, ранее сдавшем флоту другой самолет аналогичного класса.

И ВНОВЬ О РОЛИ ЛИЧНОСТИ

Говорят, что высокотехнологическое изделие всегда носит отпечаток личности своего автора-конструктора. Авиаконструктор Александр Сергеевич Яковлев, несомненно, был незаурядной личностью. И смелой: своим убеждениям не изменял, несмотря ни на что. Есть даже версия, что Никита Сергеевич Хрущев тему вертикалок поручил Яковлеву и его КБ именно в наказание за строптивость.

Возможно, что реданная компоновка демонстратора Як-36 как раз и соответствовала такому грубому нажиму. Ведь если бы Яковлев потребовал реализовать соответствующую программу совершенствования двигателей и применил бы бионические принципы и иные технологии снижения веса конструкции до 15–20%, то не пришлось бы скукоживать крыло (а ведь имелся уже опыт возврата «Харриера» к нормальному крылу).

При этом даже реданно-эшелонная компоновка из трех двигателей позволяла получить уже во второй половине 70-х – начале 80-х годов фронтовой и палубный истребитель класса СВВП-СКВВП (соответственно, самолет вертикального взлета и посадки и самолет короткого взлета и вертикальной посадки. – «НВО») промежуточного между МиГ-29 и Су-27 класса со скоростью в 2–2,2 Маха и радаром «Жук» от МиГ-29 в укрупненной версии. Такой самолет был бы прост в управлении и конструктивно, мощнее в вооружении, имел бы большую дальность полета и отличался бы возможностью управления вектором тяги во всем летном диапазоне для маневрирования в ближнем бою. В пространстве между поперечной связкой двигателей заднего расположения вполне возможно было размещение компактного бомбоотсека или дополнительного топливного бака. Такой самолет мог быть унифицирован с МиГ-29 по двигателям, оборудованию и авионике, что означало снижение расходов на закупку, ремонт и обслуживание. Однако в ОКБ Яковлева пошли другим путем…

Мы не одобряем концепцию вертикального подъема на прямой реактивной тяге – это расходно по моторесурсу и запасу топлива. Есть альтернативы гораздо меньшей стоимости и большей эффективности. Так, в ОКБ Яковлева на самолете Як-141 для баланса разнесенных подъемных сил применили вертикальную тягу одноконтурного турбореактивного двигателя РД-41. Американцы же предпочли механическую трансмиссию силы к преобразователю мощности в тягу – вентилятору. Однако возможно третье решение: транспортировка воздуха к месту приложения балансирующей тяги. Конечно, для сокращения пропульсивных потерь воздушный поток надо уплотнить и энергизировать, скажем, электрическими полями по технологиям Николы Теслы, что пока не дано. Остается энергизация подогревом схожим с мотокомпрессорным циклом (схема М.Ю. Куприкова).

Несомненно, Як-38 и Як-141 – отнюдь не лучшее дополнение фронтовой и палубной авиации. Однако Як-141, хотя и с огромным опозданием, состоялся отчасти благодаря Андрею Синицыну (шеф-пилот фирмы) и мог бы послужить для дальнейшего развития вертикальной темы, которую так грубо оборвали.

А ЕСЛИ БЫ…

Рассмотрим задачу короткого взлета и вертикальной либо короткой посадки в контексте вариации компоновки, либо развития двигателей, либо симбиоза этого на примере Як-141. Для расширения задачи и лучшего понимания допустим разработку вертикальной темы сразу в двухтипажном парке тяжелого и легкого истребителей по аналогии с отечественными Су-27/МиГ-29 и американскими F-15/F-16. В разбираемом случае – это условный Як-343 и известный Як-141.

При этом проектным условием будет унификация по двигателям – подъемным двигателям (ПД) РД-41 и подъемно-маршевым двигателям (ПМД) Р-79. Также предположим то, что над тяжелым Яком работали бы совместно ОКБ Яковлева и ОКБ Сухого (забавно, как бы это повлияло на буквенную литеру самолета?).

Итак, совместными усилиями удалось бы удержать сухой, пустой вес в пределах 1,6–1,75 прироста. Отказ от вертикального взлета и посадки в пользу полувертикального под углом 40–45 градусов на основе забортного морского старта и посадки на выдвижную газопроницаемую площадку. В наземном варианте – это котлован глубиной 5–6 метров с защищенными бетоном стенами и дном, оснащенный 2–4 газоотводными каналами. Котлован накрывается силовой клеткой из сваренных рельсов (для минимума отражений газовых струй), силовая клетка накрывается сеткой из гладкой арматуры диаметром 25–30 мм и шириной ячейки 10–12 см. При этом силовая клетка опирается на края котлована и сваи дна. Впрочем, эту сложность можно обойти, используя резко контрастный рельеф местности и корабельный рольганговый принцип наката на старт, при этом можно получить (неким удорожанием) еще и скрытность базирования, но, увы, за счет оседлости (привязки к базе).

Вернемся к тяжелому Яку. Двухмоторная схема компоновки подъемно-маршевых двигателей Р-79 значительно изменяет компоновку: визуально, аэродинамически. Также следует замещение кривоногого, а потому тяжелого шасси на прямые, стройные и длинноходные стойки с опорой на небольшие боковые приливы фюзеляжа. Эти стойки по определению не пробьют топливный отсек даже при аварийной посадке. При этом колея будет достаточной для рулежки при огромной тяговооруженности, а главное – удвоение вертикальной тяги значительно позади центра масс. Это невозможно парировать удвоением суммарной тяги подъемных двигателей РД-41, для этого потребны четыре РД-41, что невозможно компоновочно, аэродинамически и множественно нерационально.

Значит, нужны иные решения. Прежде всего необходимо синхронно сдвинуть векторы вертикальной тяги подъемных и подъемно-маршевых двигателей ближе к центру масс. Резервы к этому есть. Рассмотрим некоторые.

ПРЕДЛАГАЕМЫЕ ВАРИАНТЫ

Рост размеренности абсолютной и относительной позволит сдвинуть вперед подъемно-маршевые двигатели на 10–15% ближе к центру масс. Некое уширение фюзеляжа позволит изменить линейно-последовательную компоновку на диагональную или поперечную, что сдвигает вектор подъемной тяги подъемных двигателей ближе к центру масс для сохранения баланса.

Еще большую возможность подвижки вертикальной тяги ПМД придаст усовершенствование газогенератора двигателя за счет повышения напора вентилятора и ступеней компрессора, применения завершающего центробежного каскада сжатия высокого давления. Это «потянет» синхронные сдвижения ПД к центру масс для баланса.

Вариации компоновки подъемных двигателей могут быть следующими.

В первую очередь речь идет об отказе от верхнего забора атмосферного, по сути, воздуха и замещение его наддувом подъемных двигателей отбором от переразмеренного вентилятора ПМД и подачей по эластичному воздуховоду непосредственно в ПД. При этом сложенный нормально воздуховод-рукав расправляется и поднимает рычажно-шарнирно скрепленную верхнюю панель фюзеляжа (дабы не тратить драгоценный объем самолета). Рукав из устойчивого к давлению, температуре и циклическим складываниям материала часто армирован встречно-диагональной кевларо-лавсановой намоткой (корд). Рукав – расходного типа, заменяемый по истечении циклической и временной гарантии.

Отбор от вентилятора ПМД осуществляется круговой улиткой, через окна перепуска закрываемой лентой с поворотным устройством, например гидроцилиндром, за поводок. Улитка содержит воронку – питатель ПД, на которую крепится воздуховод с металлопластиковым наконечником – секторноповоротным замком (как у пожарного шланга) дублирован эксцентрико-притяжными замками (как у старых чемоданов). Все замки снабжаются проволочной контровкой, снабженной информационной биркой и пломбой именного пломбира контролера ОТК. Воздуховод в месте соединения с ПД содержит аналогичный набор замков, но значительно, визуально-отличный, больший диаметр крепления к несимметричной и кривоколенной воронке воздухозаборника ПД.

Разумеется, возросший от наддува расход воздуха через двигатель пропорционально увеличивает тягу в потенциале до 20–30% при добавочном же расходе топлива. Подъемный двигатель – высокоэффективная машина с недостижимым для маршевого параметром удельной тяги (показатель отношения веса двигателя к развиваемой тяге). Для ПД конца 1960-х годов он составлял от 1:16 до 1:18, для конца 1980-х – достигал 1:30, а для 1990-х – 2000-х годов он прогнозировался на уровне 1:40 и более. Для сравнения, маршевые двигатели истребителей 4-го поколения едва достигали 1:8+ на форсаже и это был технологический прорыв, иначе называемый скачок качества, достигнутый опережающими исследованиями по программе ATEGG (газогенератор перспективного ГТД) и LWGG (газогенератор малого веса).

Итак, подъемный РД-41 – тяга 4,2 тонны, с наддувом – уже 5,5–6 тонн. Однако не все так просто. Положим, исходное повышение давления в компрессоре составляет 5 единиц. При наддуве в 1,5–2 единицы будет обеспечено 7,5–10 степеней сжатия. Парировать возросшую нагрузку можно впрыском водно-спиртовой смеси летней и зимней консистенции соответственно. Если этой меры будет недостаточно, надо будет уменьшить давление наддува, либо пойти по аналогии гоночно-спортивных поршневых моторов с турбонаддувом, снижением степени сжатия в моторе.

Камера сгорания – это тоже критичная зона. Однако проектный расчет должен учитывать помпажные забросы, поэтому надеемся на запас устойчивости. А вот турбинный комплекс – это по-настоящему проблемная зона. Возросший напор даже при константе температуры и некотором понижении температуры на 50–70 градусов Цельсия может превысить расходные и другие возможности турбины чрезмерной раскруткой, либо отрыва.

Русская смекалка предполагает четыре варианта преодоления проблемы.

Вариант первый, варварский: линейно-лобовой метод предполагает помпажный перепуск (сброс) части сжатого воздуха из средней и конечной части компрессора в поток, транспортируемый овальным воздуховодом за турбинную область. При недостаточности этой меры можно разгрузить турбину-ротор прореживанием направляющих лопаток-статор. Если и этой меры недостаточно – сократить компрессор на 1–2 ступени высокого давления или впрыскивать часть захоложенного топлива многоточечно в область компрессора высокого давления и возможно среднего для поглощения температуры сжатого воздуха – снятие части термодинамической нагрузки компрессора.

Вариант второй – управление термогазодинамикой впрыском водноспиртового раствора в воздухозаборник и систему охлаждения турбины.

Третий вариант – гадательно-предположительный из-за отсутствия чертежей двигателя РД-41 и его параметров – относится к экстренно-авральному при грубой вертикальной посадке с превышением скорости снижения. Может быть, затурбинная часть совокупно с шаровой насадкой управления вектором тяги РД-41 позволит дополнительное сжигание керосина в присутствии впрыска окислителя получить дополнительную тягу для торможения. В двигателе Р-79 это решается проще, а балансировку можно осуществить кратковременным включением ЖРД в носовой части по ракетному циклу. Реализация идеи наддува ПД позволит управлять суммарной подъемной силой в полете. Например, для выхода из-под удара, уклонения, ускоренного разворота, то есть выживаемости в боевых условиях. Так и для ближнего боя, в том числе с наземным противником с использованием контрастного рельефа местности по-вертолетному.

Наконец, последний, четвертый вариант. Он определяет целесообразность создания специального наддувного двигателя. Наддув ПД влечет сокращение габаритов и веса. Так, длина (высота) сокращается на 40-50%, а вес – на 30–40%, что придает возможность дополнения ПД форсажной камерой. Отсюда ожидаемый рост удельной тяги 1:40-1:45 уже на первом этапе, в последующем 1:50-1:60 и более. Похоже «игра стоит свеч».

РАЗВИТИЕ ИДЕИ

Размещение подъемных двигателей внутри фюзеляжа «съедает» изрядный объем топливного отсека, из которого собственно на ПД приходится 50–60% в лучшем случае. Возможный выход – вывалить ПД на поворотных кронштейнах наружу. Если на оконечности силового кронштейна смонтировать ось и механизм поворота ПД с целью управления вектором тяги для взлета, разгона и торможения, получим изрядный прирост качества самолета с коротким или вертикальным взлетом и посадкой. Быстрое удаление от места базирования – это фактор скрытности и неуязвимости. Тоже относится и к посадке, процесс которой значительно сокращается.

Возможные углы наклона ПД при посадке – 15–25 градусов соплом вперед, ноль градусов – режим вертикального взлета (посадки) и, возможно, до 45–55 градусов при разгоне плюс 10–12 градусов управления вектором тяги за счет поворотной шаровой насадки сопла. Возможно и газодинамическое управление вектором тяги вдувом.

Более того, вывал ПД наружу предоставляет возможность занять освободившийся объем топливом. Для чего необходимы так называемые полужесткие баки изменяемого объема и геометрии с кинематически запрограммированным сложением. Разумеется, это баки первоначальной выработки и возможно заменяемые по причине частых перегибов эластичных, из армированного силикона, мягких мешков-цистерн. Однако реализации препятствуют вытянутые вперед воздухозаборники. Так, при создании первенца 4-го поколения F-15 вызванный с пенсии наш соотечественник Александр Михайлович Картвели не заморачиваясь вынес вперед из зоны влияния крыла и наплыва совковый (он же ковшовый) воздухозаборник. Это «чистый» аэродинамически по определению и простой конструктивно, устойчивый к помпажу благодаря длинному воздуховоду, воздухозабор, расположенный еще и в зоне малой толщины ненужного пограничного слоя.

При создании Яка эти резоны совпали с максимально возможным выносом вперед воздухозабора из зоны влияния воздушно-газового «мусора» ПД и ПМД, который опасно взаимодействует с крылом вблизи экрана (палуба, бетонка). Это не только «клеит» СВВП к экрану, но и опасно усугубляет боковой и продольный крен. При такой схеме воздухозабора вывал ПД невозможен конструктивно, нежелателен по соображению «затенения» заборника ПМД и чреват «забиванием» выхлопом ПД.

Выход прост до гениальности и реализован в двойном функционале врожденного грунтовика МиГ-29 (до последующих модификаций типа СМТ). При взлете лобовой воздухозаборник закрыт перфорационной панелью. Воздухозабор происходит с верхней части крыла. В полете перфопанель – преобразуемый многокачественный клин внешнего сжатия. Эффективность интегрального подкрыльного воздухозабора выше, так как крыло активно участвует в питании двигателя более плотным потоком, значит площадь, вес и габарит воздухозаборника можно значительно уменьшить.

Следующий фактор – «фокус», то есть смещение суммарного центра давления назад за центр масс на сверхзвуке, причем в прогрессии от значения числа М. Это вынуждает применять стабилизаторы (горизонтальное управляющее оперение) для парирования пикирующего момента, созданием отрицательной подъемной силы на хвостовой части самолета (МиГ-21 вследствие этого недобирал 160–200 км/ч максимальной скорости). Так вот. Интегральный подкрыльный воздухозаборник (многоскачковый совок) создает зону повышенного давления на сверхзвуке под передней частью крыла и наплыва, чем значительно парирует «фокус». Значит, можно не тратиться на балансировку. Парировать «фокус» можно перекачкой топлива в хвостовые емкости-баки, что применялось на длительном крейсерском режиме на «Конкорде», Ту-144, SR-71 и других самолетах.

Забытое нынче за ненадобностью «Правило площадей», возможно, найдет применение в гидродинамике с коэффициентом поправки на плотность 800, а в измененном виде в гиперзвуковой динамике и подтверждает интегральные воздухозаборники. Заимствованный у живой природы частный случай «Золотого сечения» (вспомним пропорцию 90-60-90), эффект сужения, приталивания фюзеляжа в области крыла, двигателей на пилонах и воздухозаборников, парировал дефицит тяги тогдашних самолетов. Смотрите схемы и виды самолетов F-105, Ту-128 и других. Эффект «Золотого сечения», как нижняя часть корпуса гиперзвукового летательного аппарата, дает возможность использовать двигатель внешнего гиперзвукового сгорания для полетов на скорости порядка 15–20 Махов. При этом внешний поток составляет так называемый жидкий контур или неявную оболочку двигателя.

Не учет интегрального фактора адептами «стелс»-технологий переносом воздухозаборника наверх фюзеляжа или крыла влечет аэродинамическое затенение при маневре, снижении коэффициента восстановления давления, минусование эффективной компоненты подъемной силы, когда она нужна особенно и на крейсерском режиме, что равносильно вычитанию части площади крыла. Много других резонов, совокупность которых и здравый смысл блокируют навязываемой западной инженерной дезой перенос наверх воздухозабора. Даже для СВВП типа Яка при всей привлекательности перенос нецелесообразен еще и тем, что воздуховод «сжирает» изрядный клин топливного отсека.

Наконец последний аргумент: значительный при определенных ракурсах фактор радиолокационный засветки плоско-панельных заборников легко блокируется управляемым широкодиапазонным поглощением. Тем более что на Су-57 панели ромбовидно смещены, что позволяет отразить эхо-сигнал вовнутрь и рассеять. Давно уже пора наши самолеты научить поглощать радиоволны без отражения, например для подогрева чая в термосе, либо другого слаботочного назначения.

В последующем тяжелый Як оснащался бы радаром от Су-27. При горизонтальном (нормальном) взлете мог бы нести ту же номенклатуру вооружений и, возможно, большего веса.

ЗАПРЕТ НА УЛУЧШЕНИЕ

Далее мы перейдем от гипотетический идей и предположений к конкретным, взяв за основу материал «Як-141 (Freestyle). Гонки по вертикали», размещенный на портале «Военное обозрение» 6 июля 2013 года, а также ряд других публикаций о данном самолете, в которых содержатся подробная информация по Як-141 и различные чертежи этой машины.

После внимательного изучения доступных материалов, можно сделать вывод, что, к большому сожалению, схема Як-141 содержит запрет на улучшение. Что это? Изначальная проектная ошибка, на реализацию которой был затрачен огромный инженерный потенциал, расчет на сложные изощренные решения в противоположность простым и т.п. Пусть судят другие. Мы попытаемся улучшить то, что есть без существенных перемен.

Указанные в материале максимальные скорости полета – 1250 км/ч у земли и 1800 км/ч на высоте 11 км – можно увеличить за счет сокращения балансировочных потерь (по примеру самолета ХB-70 «Валькирия»).

Полагаем, что отклонение консольных поворотных частей крыла вниз на углы относительно горизонтали 45, 60 и 90 градусов значительно сократят смещенную назад подъемную силу и соответственно парирующий момент на горизонтальном оперении, что сократит общее сопротивление. Для этого же необходимо продлить наплывы на 1,5 метра вперед, что также сократит потери на балансировку, в том числе и за счет уменьшения угла тангажа относительно траектории полета. Дополнением динамической балансировки могли бы стать маленькие крылышки фиксированного угла атаки, либо переработка верхней панели (губы) воздухозаборника поворотом вверх на 2,5–3 градуса и наращиванием площади этих панелей-дефлекторов, выходящих за габарит воздухозаборника. При этом возможно потребуется перепрограммировать систему управления воздухозаборника, в том числе алгоритм управления нижней губой воздухозаборника в соответствии с изменившейся системой скачков. Впрочем, наличие противопомпажных устройств не скажется значительно на расходных параметрах заборника и двигателя.

Балансировочные дефлекторы выдвижного типа применяются на F-14. Рассмотрение схемы самолета с позиции сил и моментов, в том числе управляющих, предполагает сокращение сопротивления примерно на 10-15%. Есть и другие идеи, для которых нужны более полные чертежи, схемы и описания, в том числе струйное управление.

Идем далее. Бреющий полет в режиме следования рельефу местности в области высокой турбулентности требует увеличения удельной нагрузки на крыле. Это снижает чувствительность к вертикальным потокам в атмосфере восходящим и нисходящим. Для этих целей поворот консолей вниз догружает крыло и сокращает балансировочные потери сокращением ненужной подъемной силы задних частей крыла на 0,7 при 45 градусах, вдвое – при 60 градусах, и полностью – при 90 градусах.

Еще одно назначение отклоняемых консолей – поглощение энергии смятием при грубой и аварийной посадке, как это было 5 октября 1991 года при посадке второго летного образца (бортовой № 77) на палубу тяжелого авианесущего крейсера «Баку» («Адмирал Флота Советского Союза Горшков»). Замена жертвенных расходных частей крыла, да и всего крыла намного дешевле замены самолета.

В заключение отметим, что вертикальная тема в России, на наш взгляд, обязательно возродится. Вопрос в том, кто будет реализовывать эту идею на новом этапе. Лозунг «Кадры решают все» сегодня не менее актуален. И здесь, предположим, важную роль вновь сыграет личность конструктора. Но это должна быть личность в полном понимании этого слова. Причем, если чувственная компонента системы самолет-летчик-полет необходима испытателю, то проектанту – создателю самолета – она необходима вдвойне. Если генеральный, подходя к самолету и чертежу, содержащим проектный дефект, не чувствует тревоги в солнечном сплетении, значит он – это не Он. Отсюда пожелания грядущему коллективу создателей будущего российского самолета вертикального взлета и посадки оптимизма и воли, устойчивости к давлению авторитетов, готовности к обновлению крови в проектном значении и, конечно, удачи! 

Боинг раскрывает 100 пассажирских самолетов, которые взлетают как вертолет

Будущее воздушных путешествий (а не взлетно-посадочной полосы в поле зрения) Боинг открывает 100 пассажирских самолетов, которые взлетают как вертолеты, а затем трансформируются в традиционные самолеты.

  • В патенте Боинга показано судно, которое вращает свои роторы для выполнения различных функций. Каждый может быть расположен как лопасти вертолета для взлета и посадки.
  • Или роторы могут быть расположены как винты во время полета
  • Это будет коммерческий самолет, личный корабль или используемый военными

Стейси Либераторе для Dailymail.com

Опубликовано: | Обновлено:

Boeing обнародовал первые планы радикальной пассажирской версии вертикального взлетно-посадочного аппарата, который в настоящее время используется военными.

Последний патент фирмы иллюстрирует летательный аппарат с двумя наклонными роторами на каждом крыле, которые могут быть расположены как лопасти вертолета для взлета и посадки или как винты для полета.

Однако, в отличие от меньшей военной версии, последняя идея Boeing также может перевозить 100 пассажиров в качестве коммерческого самолета.

Прокрутите вниз для видео

Boeing Boeing

Патент Boeing иллюстрирует аппарат с двумя наклонными роторами на каждом крыле, которые могут быть расположены как лопасти вертолета для взлета и посадки или как винты для полета. Он будет использоваться как коммерческий самолет, как личный самолет или перенастроен для военных целей.

Что говорит Патент

В последнем патенте Boeing показан самолет с двумя наклонными винтами на каждом крыле, который можно позиционировать как лопасти вертолета для взлет и посадка или винты для полета.

Патент показывает, что фирма планирует использовать четыре двигателя для питания наклонных роторов, которые все размещены на крыле.

Конструкция Boeing также перемещает двигатели от гондол ротора к середине крыльев, а не фиксирует их на конце.

Это позволяет приводить в движение каждый ротор от двух или более двигателей через одну коробку передач.

Это новшество может быть использовано в качестве регионального коммерческого самолета, перевозящего 100 пассажиров, личного самолета или предназначенного для военных целей.

Патент был подан в июне 2015 года и наконец был присужден через два года.

DailyMail.com связался с Boeing по поводу планов начать производство и пока не получил ответа.

Этот документ, который называется «Самолет с вертикальным подъёмом с наклонным ротором», описывает «летательный аппарат с фюзеляжем с верхней и нижней частями», — говорится в патенте.

‘Самолет также имеет два неподвижных крыла, которые соединены с противоположными сторонами нижней части фюзеляжа и проходят от них.«

» Кроме того, самолет включает узел наклона ротора, который соединен с каждым из двух неподвижных крыльев. »

Идея самолета с вертикальным взлетом и посадкой (VTOL) была известна уже тысячи лет — эскизы были найдены в книге Леонардо да Винчи, которые показывают этот тип технологий.

Однако и Боинг, и военные не новички в использовании этого типа технологий.

Boeing and the US military worked on the Bell Boeing V-22 Osprey (pictured(, which is a tilt-rotor military aircraft with both VTOL, and short takeoff and landing (STOL) capabilities.The final product hit the sky in 1989, but it wasn¿t fully introduced until 2007 Boeing and the US military worked on the Bell Boeing V-22 Osprey (pictured(, which is a tilt-rotor military aircraft with both VTOL, and short takeoff and landing (STOL) capabilities.The final product hit the sky in 1989, but it wasn¿t fully introduced until 2007

Боинг и американские военные работали на Bell Boeing V-22 Osprey (на фото), представляющем собой военный самолет с наклонным винтом, оснащенный как VTOL, так и возможностями для короткого взлета и посадки (STOL).Окончательный продукт появился в 1989 году, но он не был полностью представлен до 2007 года.

Команда работала над Osprey Bell Boeing V-22, который представляет собой военный самолет с наклонным винтом и с VTOL, и с коротким взлетом и посадкой ( STOL) возможности.

Именно провал миссии Ирана по спасению заложников в 1980 году привел к необходимости создания нового типа самолета, который мог бы не только взлетать и приземляться вертикально, но также мог нести боевые войска и делать это на скорости.

Boeing Boeing

Патент Boeing иллюстрирует аппарат с двумя наклонными винтами на каждом крыле, которые могут быть расположены как лопасти вертолета для взлета и посадки (на фото).Он будет использоваться как коммерческий самолет, как личный самолет или перенастроен для военных целей.

Boeing may be designing a new aircraft that operates like two different types of aerial vehicles. The craft would position its rotors in different positions depending on the circumstance. For example, the rotors will turn into propellers (pictured) during flight  Boeing may be designing a new aircraft that operates like two different types of aerial vehicles. The craft would position its rotors in different positions depending on the circumstance. For example, the rotors will turn into propellers (pictured) during flight 

Боинг может проектировать новый самолет, который будет работать как два разных типа летательных аппаратов. Аппарат будет располагать свои роторы в разных положениях в зависимости от обстоятельств. Например, роторы превратятся в пропеллеры (на фото) во время полета

И конечный продукт взлетел до небес в 1989 году, но не был полностью представлен до 2007 года.

Тем не менее, V-22 имеет конфигурацию высокого крыла это требует большей поддержки, обслуживания и затрудняет заправку.

Патент раскрывает, что Boeing планирует использовать четыре двигателя для питания наклонных роторов, которые все размещены на крыле и не встроены в роторы, подобные V-22.

Конструкция Boeing также перемещает двигатели от гондол ротора, где они расположены на конце, и к середине крыльев.

Это позволяет приводить в движение каждый ротор от двух или более двигателей через одну коробку передач, сообщает New Atlas.

«Коробка передач среднего крыла расположена внутри фюзеляжа между крыльями», — говорится в этом патенте.

The patent reveals that the Boeing plans to use four engines (figures 140)  in order to power the tilt-rotors. Having one gearbox power multiple rotors lets them be much more compact and if one is to fail, the others are able to pick up the slack The patent reveals that the Boeing plans to use four engines (figures 140)  in order to power the tilt-rotors. Having one gearbox power multiple rotors lets them be much more compact and if one is to fail, the others are able to pick up the slack

Патент раскрывает, что Boeing планирует использовать четыре двигателя (рис. 140) для питания наклонных роторов. Наличие одного редуктора приводит в действие несколько роторов, что позволяет им быть намного более компактными, а если один из них выходит из строя, другие могут поднять слабину.

‘Как правило, средняя коробка передач включает в себя шестерни и / или другие компоненты, которые регулируют и равномерно распределяют механическая энергия вращения между противоположным участком системы передачи энергии ».

Благодаря наличию одного редуктора приводят в действие несколько роторов, что позволяет им быть намного более компактными, а если один из них выходит из строя, другие могут устранить провисание.

Поделитесь или прокомментируйте эту статью:

,

Дом

Vertiflite Jan-Feb 2020 Electric VTOL News ™ рассказывает о невероятных перспективах и успехах полностью электрических и гибридных самолетов с вертикальным взлетом и посадкой (eVTOL), в первую очередь ориентированных на не вертолетные самолеты VTOL, достаточно большие для перевозки пассажиров без обычного полета на вертолете элементы управления (хотя eRotorcraft также включены). Электрические двигатели открывают пространство для проектирования самолетов VTOL, используя такие концепции, как распределенная электрическая тяга (DEP), а также способствуя новым подходам к бортовым VTOL.

Здесь вы можете прочитать наши новости, узнать о разрабатываемых самолетах и ​​новых технологиях, таких как двигатели и аккумуляторы, узнать о таких приложениях, как экосистема Uber Elevate, городская воздушная подвижность (UAM), Agility Prime ВВС США. Инициатива NASA AAM Grand Challenge или ознакомьтесь с нашими социальными сетями и другими ресурсами, доступными для тех, кто отслеживает или изучает eVTOL.

Одним из наших наиболее широко используемых ресурсов является Всемирный справочник самолетов eVTOL, в котором на сегодняшний день перечислены 285+ самолетов eVTOL — и добавлены новые самолеты, как только они будут представлены!

У нас также есть 150+ часов видео презентаций о самолетах и ​​технологиях eVTOL в нашей видеотеке, включая несколько коротких курсов Electric VTOL, которые преподаются ведущими экспертами по технологиям eVTOL.И проверить наши предстоящие события и ресурсы из прошлых событий.

Подпишитесь на электронную новостную рассылку Electric VTOL ™ , чтобы получать регулярные обновления о прогрессе в работе над электрическим VTOL, ресурсах и важных предстоящих событиях. Вы также можете проверить наши прошлые выпуски.


Предстоящие мероприятия Общества вертикальных полетов:

  • VFS является одним из спонсоров 14-го Ежегодного симпозиума по электрическим самолетам (EAS) , , организованного Фондом CAFE, , 28-30 июля 2020 года. Это единственное событие, которое охватывает eVTOL, eCTOL и eSTOL! Зарегистрируйтесь сегодня!
  • 3-й семинар по инфраструктуре для городской воздушной мобильности запланирован на 1-3 сентября 2020 г., при поддержке Технического центра ФАУ. Обязательно ознакомьтесь с более чем 8 часами бесплатных веб-встреч, проводимых в рамках 2-го (виртуального) семинара: узнайте подробности на веб-сайте!
  • 8-часовой краткий курс по eVTOL Design будет проведен в середине сентября. Следите за подробностями!
  • 76-й Ежегодный форум и выставка технологий состоится октября.5-8, 2020 как виртуальное событие! Это крупнейшая в мире и самая продолжительная техническая конференция VTOL, в которой десятки статей и презентаций посвящены электрическим VTOL. Зарегистрируйтесь сегодня!
  • Восьмой раз в два года Автономное техническое совещание VTOL будет включать 8-й ежегодный симпозиум по электрическому VTOL в Месе, Аризона, США, , 26-28 января 2021 г. — Сохраните дату!

Electric VTOL News ™ публикуется Обществом вертикальных полетов, самой длинной в мире и самой большой технической организацией VTOL.Этот сайт был запущен в апреле 2017 года и является первым и главным ресурсом новостей и информации eVTOL в мире.

У вас есть дополнение, предложение или вопрос? Дайте нам знать!


редакция журнала

  • Майк Хиршберг, Издательство
  • Кен Шварц, главный редактор
  • Франк Колуччи, старший редактор
  • Майк Хэмпсон, редактор каталогов
  • Ян Фрейн, ответственный редактор
  • Элан Хэд, ответственный редактор
  • Роберт Мурман, ответственный редактор
  • Ричард Уиттл, ответственный редактор
  • Николас Зарт, ответственный редактор
,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены. Карта сайта