Юный техник, 2013 № 07
Шрифт:
А на очереди еще задача научить вертолет, не теряя своих качеств, летать с самолетными скоростями. Попытки эти тоже начались не вчера, но самолеты вертикального взлета и посадки (СВВП) тоже так толком и не прижились в армии, а уж тем более — в гражданской авиации. Капризные они слишком… На режимах взлета и посадки требуют прямо-таки ювелирного управления.
И это при том, что, например, на вертикально взлетающей модификации американского истребителя F-35 соединенный с двигателем вентилятор вертикального старта и посадки весит более двух тонн — больше, чем сам реактивный двигатель! При этом большую часть полета он
«Чтобы преодолеть эту проблему, Агентство перспективных исследований DARPA недавно запустило проект СВВП Х-Рlапе, — сообщил журналистам куратор программы Ашиш Багай. — Мы хотим бросить вызов традиционным авиационным технологиям и выйти за известные границы сразу в четырех областях: скорости, эффективности управления, эффективной дальности и полезной нагрузке», — добавил он.
И далее сообщил, что работа движется с трудом — уж очень необычной является задача конструкторов. Ведь им, по сути дела, требуется создать принципиально новый летательный аппарат, совмещающий в себе достоинства самолета и вертолета, но при этом лишенный их недостатков! Причем на все про все разработчикам дается всего 42 месяца. После этого Х-Plane должен выйти на летные испытания и показать в горизонтальном полете скорость до 550 км/ч. Что из этого получится, покажет время.
А пока суд да дело, две именитые фирмы — Sikorsky и Boeing — решили построить общими усилиями скоростной многоцелевой винтокрыл.
Гибрид выглядит несколько необычно. Два соосных винта на небольшом расстоянии друг от друга поддерживают машину в воздухе, при этом вперед аппарат летит не за их счет, а с помощью заднего толкающего винта. Получился модернизированный автожир, который уже показал скорость 486 км/ч.
Обычные компоновочные схемы вертолетов имеют принципиальные ограничения, которые препятствуют наращиванию их скорости.
КПД несущего винта по определению ниже, чем у неподвижного крыла самолета. Поэтому классическому вертолету не видать больших и безопасных (без сильнейшей вибрации) крейсерских скоростей.
Скорее всего, винтокрыл S-97 будут использовать для оперативного заброса небольшой группы бойцов в тыл противника, поддержки их огнем при выполнении боевой задачи и столь же быстрой транспортировки назад.
А потому винтокрыл, среди прочего, будет иметь и довольно приличное вооружение — блоки неуправляемых ракет или ПТУР, а также подвижную турель с пулеметом М2НВ (калибра 12,7 мм с 500 патронами). Летные характеристики предполагаются такие — крейсерская скорость 426 км/ч, дальность 1300 км.
Варианты компоновки новых летатательных гибридов.
Демонстрационный образец S-97 должен появиться к 2017 году, так что прогнозировать его судьбу пока сложно. Тем более что и конструкторы
Например, сотрудники немецкого аэрокосмического центра DLR экспериментируют с модифицированными вертолетными лопастями, которые должны снизить вибрации и увеличить маневренность и скорость вертолетов. Ноу-хау новой лопасти заключается в подаче сжатого воздуха через крохотные отверстия вдоль передней кромки.
Лопасти несущего винта вертолета вызывают возмущение воздуха в момент, когда лопасть движется в направлении, противоположном направлению движения вертолета. Поэтому вблизи задней кромки лопасти образуется так называемый срыв потока воздуха, снижающий скорость машины и ее устойчивость.
Подача воздуха из отверстий в передней кромке может уменьшить турбулентность и существенно повысить характеристики лопастей в экстремальных режимах. Для этого новая лопасть имеет 42 отверстия диаметром 3 мм для выпуска сжатого воздуха, а также 74 датчика, которые 6000 раз в секунду измеряют изменения давления воздуха. В настоящее время немецкие ученые тестируют метровую лопасть в трансзвуковой аэродинамической трубе института DLR в Геттингене, которая способна имитировать полет на скорости от 1000 до 2700 км/ч.
Израильская компания Urban Aeronautics также занимается разработкой проекта скоростного летательного аппарата вертикального взлета и посадки. Только они взяли за основу беспилотник AirMule и добились успехов в его совершенствовании.
Как ожидается, вариант нового грузового беспилотника получит 1600-сильный двигатель и может быть использован военными в качестве транспортного средства для быстрой доставки боеприпасов и продовольствия на поле боя.
Дизайн аппарата необычен. На нем два вентилятора: один спереди, другой сзади, а также горизонтальный стабилизатор в задней части корпуса. Оси вентиляторов расположены параллельно; благодаря их работе и создается подъемная сила. Для того чтобы лететь горизонтально, беспилотник будет просто наклоняться вперед или назад, в результате этого вентиляторы обеспечат ему не только подъемную силу, но и движение в заданном направлении.
Взлетный вес аппарата составляет 1400 кг, при этом он способен перевозить груз массой до 635 кг, развивать скорость до 180 км/ч, совершать полеты на высоте до 3700 м и находиться в воздухе до 5 часов.
В. ВЕТРОВ
«ВЕРТУШКА» В ВОЗДУХЕ
Как уже говорилось в самом начале, в 1903 году вертолет американца У. Пиккеринга отправил в полет кролика. Однако это была вовсе не первая конструкция летательного аппарата подобного типа…
Говорят, первый проект вертолета (геликоптера) в Европе появился на страницах рукописи «Атлантический кодекс» Леонардо да Винчи где-то между 1487–1490 годами. В качестве движителя он предлагал использовать большую пружину или мускульную силу человека.
Наш знаменитый соотечественник Михаил Ломоносов в 1754 году создал «аэродинамическую машину» — модель вертолета. При испытаниях модели он убедился, что для полета мощности пружины недостаточно, не говоря уж о мускульной силе.
<