Понедельник, 15.10.2018, 23:07
Приветствую Вас Гость | RSS
Шестнадцатая олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Пятнадцатая олимпиада (2017/18 уч.год)

Достоинства и недостатки СВВП

Автор: Колесников Иван
Возраст: 12 лет;
Место учёбы: МОБУ СОШ №20 кл.6"в" , СДТТ "МАК";
Ростовская обл. г. Таганрог;
Руководитель: Колесников Александр Петрович, педагог доп. образования СДТТ "МАК";

Достоинства и недостатки СВВП

План

1. Введение
2. Основная часть
  2.1  Краткая теория
  2.2  Реактивные
    2.2.1  Вертикальное положение фюзеляжа
    2.2.2  Горизонтальное положение фюзеляжа
  2.3  СВВП с винтовыми двигателями
    2.3.1  Вертикальное расположение фюзеляжа при взлёте
    2.3.2  СВВП с поворотными несущими винтами
    2.3.3  Самолёты с поворотным крылом
  2.4  Выводы
  2.5  Создание модели самолёта с УВП
    2.5.1  Выбор компоновочной схемы
    2.5.2  Готовая модель
    2.5.3  Результаты испытаний
3. Заключение
4. Литература

1.Введение

В современном мире существенно возросла роль авиации как наиболее быстрого средства перемещения на большие расстояния. Благодаря главному преимуществу - высокой скорости доставки. По скорости движения ни один из других видов транспорта не в состоянии конкурировать с воздушным транспортом. Развитие авиации, начиная с ее зарождения, сопровождалось увеличением скорости полета, что в свою очередь приводило к возрастанию взлетной и посадочной скоростей и как следствие - к увеличению длины разбега при взлете и длины пробега при посадке. Это приводит к значительному увеличению размеров аэродромов , больших экономических затрат и требует длительного времени. Аэродромы больших размеров крайне нежелательны для военной авиации, ввиду того что это затрудняет их маскировку. Кроме того, они более уязвимы со стороны авиации противника и других средств поражения, чем аэродромы малого размера. Аэропорты все более удаляются от исходных и конечных пунктов маршрутов перевозок, растут непроизводительные затраты времени, среднепутевая скорость все более отстает от средней скорости полета.Отсюда возникает необходимость в значительном улучшении взлетно-посадочных свойств самолётов, для того чтобы осуществить базирование авиации на сравнительно мало подготовленных естественных площадках очень малых размеров.

Цель работы: провести историко-исследовательскую работу по изучению и выявлению достоинств и недостатков самолётов вертикального взлёта и посадки (СВВП), а также оценить потребность современной авиации в данном типе самолётов.

Задачи:

- изучить историю создания СВВП;

- провести анализ известных конструкций СВВП и выявить их достоинства и недостатки;

- сделать выводы;

- на основании сделанных выводов изготовить действующую модель самолёта

Гипотеза: СВВП имеют как достоинства, так и недостатки. Развитие этого направления имеет будущее в современной авиации.

2.Основная часть

2.1 Краткая теория

Одним из направлений развития авиации являются самолёты вертикального взлёта и посадки (СВВП).

Основным их принципиальным отличием от обычных самолётов является:

- использование силовой установки, обеспечивающей создание вертикальной тяги, превосходящей по величине взлетную массу самолета. Поэтому развитие вертикально взлетающих самолетов неразрывно связано с развитием двигателей и совершенствованием их характеристик.

- необходимость в дополнительной системе управления, обеспечивающей управление самолетом на режимах вертикального взлета и посадки и переходных режимах, когда аэродинамические рули неэффективны.

Принципиальным отличием СВВП от различных винтокрылых машин является то, что в режиме горизонтального полета, как и у самолёта традиционной схемы, подъемную силу создает крыло.

Развитие вертикально взлетающих самолетов потребовало проведения большой научно- исследовательской и экспериментальной работы, в процессе которой были решены многие сложные проблемы, связанные с особенностями их взлета и посадки и динамики их полета. Значительных успехов в разработке СВВП достигли конструкторские бюро СССР, США, Великобритании, ФРГ, Франция, Канады и др.. Было построено и испытано около 30 самолетов вертикального взлета и посадки с реактивными или винтовыми двигателями.

Из опытных данных. полученных для большого числа различных конструкций СВВП и схем двигателей, можно извлечь ценные сведения о преимуществах и недостатках различных проектных решений. Проведём анализ достоинств и недостатков СВВП по следующей схеме:

СВВП

Реактивные

Винтовые

По расположению фюзеляжа

По расположению фюзеляжа

вертикальное

вертикальное

горизонтальное

горизонтальное

- с различными схемами
расположения двигателей

- с поворотными двигателями

 

- с поворотным крылом

2.2 Реактивные

Наибольшую область возможного применения по скоростям и высотам имеют реактивные СВВП .

2.2.1 Вертикальное положение фюзеляжа.

X-13 Vertijet (фирмы Ryan Aeronautical) США 1955г..

Особенностью данного проекта являлось отсутствие колёсного шасси. Самолет должен был совершать взлёт и посадку с вертикально установленной платформы. 10 декабря 1955 г. был осуществлён первый полёт Х-13. Дальнейшая разработка была прекращена.

 

Характеристики СВВП Х-13
Размеры:
размах крыла 6,4 м
длина самолета 7,32 м
Двигатель 1 ТРД Роллс-Ройс
«Эвон»И.Л.28
взлетная тяга 4540 кгс
Массы и нагрузки:
взлетная 3630 кг

Достоинства :

- процесс посадки проще и безопаснее;

- использование троса придавало "Вертиджету" универсальность. Ведь совсем не обязательно использовать специальную платформу, трос можно натянуть между большими деревьями или опорами моста;

- отсутствие вибрации винтов и силовой установки (присущих СВВП фирм "Локхид" и "Конвер");

- проще конструкция, экономия в весе.

Недостатки:

Несмотря на успешные испытания, военные прекратили финансирование и закрыли программу Х-13. Вместе с «Вертиджетом» прикрыли и другие программы разработки СВВП с вертикальным положением фюзеляжа. Главная причина была у всех одна – сложность взлета-посадки для летчика средней квалификации. Струя газов от-ТРД разрушала бетонное покрытие ВПП, а в полевых условиях поднимала бы гигантские столбы пыли, демаскируя стартовые площадки.

SNECMA «Колеоптер» С.450 Франция 1954 г.

Исследования реактивных СВВП во Франции начались в 1954 г., когда новой фирмой BTZ (техническое бюро Г. Зборовского) совместно с известной двигателестроительной фирмой «SNECMA» был разработан и предложен проект СВВП с кольцевым крылом, получившего название «Колеоптер» (кольцекрылый). Первый свободный полет был совершен б мая 1958 г. После этого дальнейшая разработка этого самолёта была прекращена.

Размеры:
размах крыла (с оперением) 4,51 м
Двигатель 1 ТРД SNECMA «Атар» 101EV
взлетная тяга 3700 кгс
Массы и нагрузки:
взлетная 3000 кг
Летные данные:
максимальная скорость 800 км/ч
максимальная скороподъемность 130 м/с
практический потолок 1500 м

Достоинства:

- кольцевое крыло отличается габаритами и массой;

- данное крыло становилось кольцевым каналом двигателя.

Недостатки:

- оказался достаточно сложным в производстве и эксплуатации;

- не каждый лётчик мог освоить управление;

- для полноценного образца требовались серьёзные доработки.

Таким образом, из всех построенных СВВП с вертикальным положением фюзеляжа в настоящее время ни один не летает. Работы по созданию подобных самолетов не получили развития. Это обусловлено:

- неудобствами их эксплуатации;

- вертикальное положение фюзеляжа на взлете и посадке и горизонтальное положение в полете требуют применения поворотного сиденья летчика, что существенно усложняет конструкцию, а в случае отказов элементов сиденья при повороте создает критическую ситуацию из-за потери ориентировки и возможных головокружений летчика в таком положении.

- вертикальное положение фюзеляжа даже с учетом принятия конструктивных мер приводит к ухудшению обзора летчиком.

- самолеты такого типа требуют совершения сложного вертикального маневра перед посадкой с набором большой высоты п последующим длительным спуском, что весьма неэкономично и ухудшает летные характеристики самолета по дальности и продолжительности полета.

В связи с этим интерес к такого типа самолетам упал. Основные усилия конструкторов были направлены на создание СВВП с горизонтальным положением фюзеляжа.

2.2.2 Горизонтальное положение фюзеляжа:

Великобритания

Самолет Шорт SC.1 1957г.

В ноябре 1958 г. Самолет Шорт SC.1 впервые совершил вертикальную посадку на неподготовленную ВПП с травяным покрытием. СВВП Шорт SC.1 демонстрировался на авиационной выставке в Фарнборо в 1960 г., а в 1961 г. – на авиационной выставке в Париже, совершив перелет через Ла-Манш.

Характеристика СВВП Шорт SC.1

Двигатели:

подъемные 4 ТРД Роллс-Ройс RB. 108

маршевый 1 ТРД Роллс-Ройс RB. 108

Массы и нагрузки:

максимальная взлетная 3650 кг

Летные данные (расчетные):

максимальная скорость у земли 396 км/ч

практический потолок 2440 м

максимальная дальность 240 км

Недостатки:
Эти испытания показали, что комбинированная силовая установка отличается большой конструктивной сложностью, имеет большой объем и массу и требует усовершенствованной системы стабилизации; кроме того, использование подъемных ТРД с большой скоростью и температурой вытекающих газов требует защиты ВПП и значительно усложняет эксплуатацию таких СВВП.

Xoyкep-Сиддли Р.1127 1961г.

Опытный вертикально взлетающий истребитель- бомбардировщик

- большой по числу построенных самолетов и по размаху научно- исследовательских и опытно-конструкторских работ стало семейство СВВП «Харриер» В 1957 г. фирма «Хоукер-Сидд- ли» предложила ВВС проект СВВП Использовался один подъемно-маршевый двигатель с двумя поворотными соплами BE.48 .

Характеристика СВВП Р. 1127

Двигатель: 1 ТРДД Бристоль-Сиддли

BS53 «Пегас» 5

максимальная тяга 8165 кгс

Массы и нагрузки:

взлетная 7335 кг

 

 

Достоинства:

- возможность его использования либо с вертикальным взлетом и посадкой, либо с любым разбегом в зависимости от необходимости;

- обычное расположение двигателя с осевым входом воздуха в воздухозаборник.

Недостатки:

- необеспеченность безопасности полета на взлете и посадке при выходе из строя двигателя;

- влияние земли, вызывая ухудшение устойчивости и управляемости в результате воздействия растекающихся газовоздушных струй после их удара о поверхность взлетно-посадочной площадки.

- влияние земли на работу двигателя, вследствие попадания в его воздухозаборник отраженных от поверхности выхлопных газов, а также на величину подъемной силы из-за подсасывающего действия выхлопных струй.

Хоукер- Сиддл и/Бритиш Аэроспейс «Харриер» GR.Mk.3 1969

Вертикально взлетающий истребитель - бомбардировщик и разведчик

Вертикально взлетающий истребитель-бомбардировщик и разведчик Бритиш Аэроспейс «Харриер» GR.Mk.3 является развитием опытных самолетов Хоукер-Сиддли Р. 1127. С 1969 г. состоит на вооружении ВВС Анг лии, став первым боевым СВВП за рубежом. СВВП «Харриер» GR.Mk.I совершил первый полет 31 августа 1966 г., первый серийный СВВП был построен в октябре 1967г.

Характеристика «Харриер» GR.3
Размеры:
Двигатели 1 ТРДД Роллс-Ройс
«Пегас» 11 Мк.103
взлетная тяга 9750 кгс
Массы и нагрузки:
максимальная взлетная при вертикальном взлете 8850 кг
пустого снаряженного 5730 кг
Летные данные:
Макс. скорость у земли 1175 км/ч
практический потолок 15 600 м

 

ФРГ

Дорнье Do. 31 1967

Экспериментальный военно- транспортный СВВП

В I960 г. фирмой «Дорнье» по заказу министерства обороны ФРГ в условиях строгой секретности была начата разработка проекта тактического военно-транспортного вертикально взлетающего самолета Do.31 с комбинированной силовой установкой из подъемно- маршевых и подъемных двигателей. 16 декабря 1967г. самолёт вертикально взлетел, перешёл в горизонтальный полёт и вертикально приземлился.

Характеристика СВВП Do.31 Е
Двигатели:
подъемно-маршевые 2 ТРДД
Бристоль Сиддли BS.53 «Пегас»
подъемные 8 ТРД Роллс-Ройс RB. 162-4
Массы и нагрузки:
расчетная взлетная
при вертикальном взлете 22 500 кг
максимальная взлетная
Летные данные:
крейсерская скорость на высоте 6000 м 650 км/ч
практический потолок 10 500 м

Достоинства:

- является безопасность взлёта т.к при выходе из строя одного из двигателей подъёмная сила уменьшается незначительно;

- осуществление взлёта и посадки ,а также перехода к горизонтальному полёту является более простым, т.к функции двигателя разграничены.

Недостатки:

- наличие большого числа двигателей усложняет конструкцию аппарата и управление двигателями.

Эитвиклюнгсрииг Зюд, VJ-101C 1965

Экспериментальный вертикально взлетающий истребитель- бомбардировщик

Для СВВП была выбрана комбинированная силовая установка, состоящая из подъемно-маршевых двигателей в поворотных гондолах на концах крыла и подъемных ТРД в фюзеляже, которая рассматривалась более перспективной и более экономичной. Первый полёт этого самолёта был осуществлён 20 сентября 1963 г.

Характеристика СВВП VJ-101C
Двигатели 6 ТРД Роллс-Ройс RB.145
Массы и нагрузки:
взлетная при вертикальном взлете
самолет VJ-101C-X2 8 000 кг
Летные данные:
максимальная скорость cоответствует числу М = 1,08

Достоинства:

- возможность использования форсажных камер, предназначенных для сверхзвукового полета, на режиме вертикального взлета;

- экономия веса;

- исключение потерь тяги, связанных с подводом струи газов к соплам;

- простота управления самолетом;

- более простая схема переходного режима.

- отсутствие маршевых двигателей в фюзеляже и соответствующих им систем облегчает проблему размещения топлива.

Недостатки

- создают дополнительное лобовое сопротивление (объём двигат. велик);

- установка двигателей на большом расстоянии от центра тяжести самолёта приводит к тому, что при остановке одного из них на взлёте резко увеличивается кренящий момент.

14 сентября 1964 г., при взлете с разбегом самолет потерял управляемость на высоте 10 м и упал, летчик успел катапультироваться над землей, но получил тяжелые повреждения. Самолет разбился и сгорел. Авария была вызвана отказом системы автостабилизации.

Международные программы

Великобритания – США

Бритиш Аэроспейс/ Макдоннелл- Дуглас AV-8B «Харриер» II 1978г.

Вертикально взлетающий истребитель- бомбардировщик

После принятия английских СВВП AV-8A «Харриер» на вооружение корпуса морской пехоты США были проанализированы их боевые и эксплуатационные характеристики и установлено, что их боевая эффективность чрезвычайно низка. AV-8B «Харриер» II является развитием ранней модификации AV-8A  «Харриер». Первый полет СВВП AV-8B состоялся 9 июня 1978 г., В 1981 г. на заводе фирмы «Макдоннелл-Дуглас» была завершена постройка первого предсерийного СВВП AV-8B «Харриер» II, первый полет которого состоялся 5 ноября 1981 г. Поставки самолетов начались в январе 1984 г. и к сентябрю 1985 г. была сформирована первая эскадрилья из 15 самолетов.

Хар-ка СВВП AV-8B «Харриер» II
Двигатели
1 ТРДД Роллс-Ройс F402RR-408 «Пегас» 11-61
Массы и нагрузки:
максимальная взлетная:
при вертикальном взлете 9342 кг
Летные данные:
Макс. скорость у земли 1080 км/ч
практический потолок 15 000 м
Боевой радиус:
при вертикальном взлете и боевой нагрузке 1000 кг 240 км

Достоинство:

- Применение композитов позволило создать конструкцию более прочную, позволяющую вдвое увеличить запас топлива в крыльевых баках, и в то же время более легкую - такое крыло весило на 120 кг меньше, чем металлическое.

- Большая жесткость композитного крыла позволила избежать явления реверса элеронов при полетах на больших скоростях.

Недостатки

-высокая стоимость;

- низкий ресурс двигателя

СССР

Як-38 — советский палубныйштурмовик, первый в СССР серийный самолёт вертикального взлёта и посадки. При его постройке использовались данные, полученные при разработке и испытаниях опытного самолётаЯк-36 Всего был построен 231 самолёт Як-38 различных модификаций в 1974—1989 годах. Серийный выпуск машины осуществлялся на Саратовском авиазаводе.

Характеристики СВВП Як-38
Двигатели 1 ПМД Р27В-300 и 2 ПД РД36-35ФВР
Массы и нагрузки:
максимальная взлетная при вертикальном взлете 10 300 кг
Летные данные:
максимальная скорость 1200 км/ч
практический потолок 12 000 м
Практическая дальность: при вертикальном взлете 410 км

Достоинства:

- Особенностью самолета была система спасения членов экипажа с креслами К-36В с управляемым по тангажу соплом реактивного двигателя и принудительным катапультированием с разведением траекторий движения кресел инструктора и курсанта, что позволило значительно сократить количество катастроф.

Недостатки:

- сложность в управлении;

- большой расход топлива;

Общие потери Як-38 за время их испытаний и эксплуатации оказались небольшими (не более 40 машин), ниже, чем у «Харриера». В начале 1990-х годов все СВВП Як-38 были выведены в резерв и переданы на базу хранения, а корабли, на которых они базировались, исчерпали свой ресурс и были проданы как металлолом.

Опытный сверхзвуковой СВВП Як-141

Выдающимся успехом ОКБ им. А.С. Яковлева стало создание одного из первых в мире сверхзвукового боевого СВВП ЯК-141, разработка которого была логическим продолжением работ по усовершенствованию СВВП Як-38. 13 июня 1990 г. был совершен полет по полному профилю с вертикальным взлетом и посадкой. Первая демонстрация опытного самолета Як-141 за рубежом состоялась в сентябре 1992 г. на выставке в Фарнборо, вызвав восторженные отзывы в печати.

Характеристика СВВП Як-141
Двигатели 1 ПМД Р-79 2 ПД РД-41 Массы и нагрузки: максимальная взлетная при вертикальном взлете 15 800 кг пустого снаряженного самолета 11 650 кг Летные данные: максимальная скорость полета: на высоте 11 км 1800 км/ч практический потолок 15 000 м практическая дальность полета: при вертикальном взлете 650 км

Достоинства:

Скоростные характеристики;

Недостатки:

- сложность в управлении;

- прежняя схема силовой установки;

- большой расход топлива.

Несмотря на очевидную перспективность, проект ОКБ Яковлева был заморожен из-за нерешённых имущественных вопросов с Украиной и курсом на сокращение ВМФ.

Современный проект

Lockheed Martin F-35В  Lightning II

6 мая 2011 г. впервые поднялся в воздух первый серийный F-35В

Масса:
- пустого:14650 кг
- максимальная взлетная масса: 27215 кг
Лётные характеристики:
Скорость:
- макс. около 1900 км/ч
- макс. дальность полета: 1670 км
-практический потолок: 18200 м
-скороподъёмность 12000 м/мин

Достоинство:

- высокая скорость;

- вертикальная посадка на десантный корабль.

Недостатки:

- очень высокая стоимость (98 мл. долларов);

- сложность управления;

- сложная конструкция (300000 деталей);

- низкая ЭПР;

- не имеет механизма складывания крыла ( размах крыла F-35B на 1,5 метра превышает размах крыла «Харриера II»)

2.3 СВВП с винтовыми двигателями

Наряду с реактивными СВВП велись разработки винтовых СВВП . Достоинством которых были, следующие технические аспекты:

- КПД струи для винтового двигателя в режиме висения значительно выше, чем для реактивного двигателя. Во всех случаях взлёта и посадки ТВД существенно превосходят ТРД по расходу топлива и экономичности;

- низкий уровень шума;

- могут взлетать с любых грунтовых площадок, без предварительной подготовки;

- при отказе одного из двигателей , трансмиссионная система воздушных винтов позволяет передавать мощность винтам, поэтому вертикальная тяга в этом случае уменьшается значительно слабее.

2.3.1 Вертикальное расположение фюзеляжа при взлёте

Самолёт XFY-1 совершил свой первый вертикальный взлёт в августе 1954 года. В ноябре того же года был выполнен первый перевод машины в горизонтальный полёт. Несмотря на ряд успешных вертикальных взлётов с переходом в горизонтальный полёт и посадок, ВМС США закрыли программу, и серийное производство самолёта так и не началось.

Характеристика СВВП XFY-1
Технические характеристики
- Размах  крыла: 8,43 м
- Масса пустого: 5330 кг
- Максимальная взлётная масса: 7378 кг
- Силовая установка : 1 × ТВД Allison T40-A-6
Лётные характеристики
- Максимальная скорость: 981 км/ч (расч.)
-Практический потолок : 13300 м (расч.)

Недостатки:

- трудные проблемы, связанные с двигателем и воздушным винтом;

- неудобствами обслуживания самолета на земле из-за его вертикального положения;

- трудности при управлении самолетом, так как пилот при вертикальном взлете и посадке практически лежал на спине и смотрел на землю через плечо ;

- вход/выход из кабины требовал специальной лестницы;

- не мог использоваться, как боевая машина и проект был закрыт.

2.3.2 СВВП с поворотными несущими винтами

США

Bell V-22  Osprey

Постройка первого опытного самолета V-22 была завершена 23 мая 1988 г. Программа серийного производства началась только в 1998 г.

Характеристики СВВП V-22 «Оспри»
Размеры:
длина самолета со сложенным крылом и винтами 19,09 м
Двигатели 2 ГТД Аллисон T406-AD-400
Массы и нагрузки:
нормальная взлетная при вертикальном взлете 21 545 кг
пустого снаряженного 15 032 кг
максимальная платная нагрузка:
перевозимая в кабине 9070 кг
запас топлива:
нормальный 6125 кг
с дополнительными баками для перегоночных полетов 11 885 кг
Летные данные:
максимальная крейсерская скорость на самолетном режиме 638 км/ч

Достоинства:

- большая скорость и дальность полета;

- большая масса полезной нагрузки;

- более совершенные бортовые системы, меньшее время подготовки к заданию, лучшее навигационное оборудование, меньшая загрузка экипажа во время полета;

- меньшая уязвимость от средств противовоздушной обороны.

Недостатки:

- большая стоимость;

- отсутствие аварийной посадки;

- невозможность садиться по самолётному;

- присутствие эффекта «вихревого кольца»;

- влияние земли;

- двигатели создают большое сопротивление;

- плохая система жизнеобеспечения;

- Так же проблемы возникают при взлетах/посадках на корабли, когда струя сдувает другие летательные аппараты и людей с палубы. А также горячий выхлоп повреждает палубные покрытия (приходится таскать специальный маты для защиты)

- очень мощный, концентрированный выхлоп, который может поднимать огромные тучи пыли при посадке. Эта пыль забивает двигатели, снижая их ресурс, снижает видимость для пилотов и десантников.

2.3.3 Самолёты с поворотным крылом

Канадэр CL-84 «Дайнаверт» 1966

Опытный десантно- транспортный СВВП с поворотным крылом и винтами

Первый полёт был совершен 17 января 1966 г. Имел поворотное крыло с двумя ТВД.

Характеристика СВВП CL-84
Двигатели 2 ТВД Лайкоминг Т-53
Массы и нагрузки:
максимальная взлетная 5534 кг 6668 кг
масса пустого 3150 кг
Летные данные:
максимальная скорость 508 км/ч
потолок 660 м 
дальность 540 км

Недостатки:

- нужны специально обученные, опытные пилоты высокого класса, обладающие навыками пилотирования как самолетов, так и вертолетов.

- сравнительно сложную трансмиссию, призванную одновременно решать несколько задач;

- сложная конструкция;

- высокая стоимость.

Для выполнения таких задач более экономичным оказалось делать более тяжелые скоростные вертолеты и использовать самолёты УВП

Эти недостатки явились причиной закрытия проекта.

2.4 Выводы

Изучив историю, конструкцию, возможности СВВП я сделал следующие выводы:

достоинством СВВП являются:

- самолёты ВВП могут базироваться на площадках, размеры которых ненамного превышают их габариты;

- способность вертикального взлёта и посадки;

- возможностью зависания, разворота в этом положении и полёта в боковом направлении в зависимости от используемых двигательной установки и системы управления;

- по отношению к другим вертикально взлетающим ЛА - например вертолётам — СВВП обладают несравненно большими, вплоть до сверхзвуковых скоростями ;

- были созданы серийные модели.

Несмотря на временные периоды (1938- 2017г.г.)когда они создавались, конструкцию (ТРД, ТВД) все СВВП имеют одни и те же недостатки

- низкая безопасность полёта;

- сложность в управлении, требует высокой квалификации лётчика;

- высокая стоимость СВВП;

- большой расход топлива, что приводит к малой дальности, снижению полезной нагрузки;

- сложная конструктивная схема;

- дорогое обслуживание;

- длительное вре мя разработки.

Причины по которым закрывали проект:

- большинство проектов было приостановлено ввиду большой стоимости и аварииных ситуаций;

- некоторые проекты не отвечали предъявляемым требованиям ;

- к тому времени, когда был облётан СВВП его задачи могли выполнять другие модернизированные летательные аппараты.

На данном этапе развития СВВП использовать их в гражданской авиации нельзя из-за низкой безопасности полёта. Но в группировке ВВС могут значительно повысить боевую мощь. СВВП на авианосцах будут незаменимы при поддержании благоприятного оперативного режима в важных районах, защите коммуникаций, десантных соединений на переходе морем и в районе высадки, а также в интересах группировок тыла. Большие возможности использования в спасательных операциях. Если сделать анализ затрат на развитие аэродромной сети и потерь в случае наносимых ударов, то дешевле обойдётся программа развития СВВП. Я думаю, что защита государства от применения СВВП возрастёт.

2.5 Создание модели самолёта с УВП

Опираясь на вышеизложенные исследования, я пришёл к выводу что построю модель самолёта с укороченным взлётом и посадкой (СУВП). Объясню почему:

1. Для постройки модели СВВП необходимо больше финансовых затрат и много времени на её изготовление. Думаю, что и управление будет сложным.

2. Провёл анализ региональных взлётно посадочных полос в России и удивился, было 1400 стало 351 , Франция 450 и США 19000.

3. Слышал выступление В.В.Путина в 2016 г о необходимости нового самолёта на местных авиалиниях.

4. Используя конструкцию СВВП и международный опыт могу предложить свой самолёт.

2.5.1 Выбор компоновочной схемы

Крыло и силовая установка

Сделав анализ выше сказанного, я пришёл к следующему выводу:

  1. Моя модель должна иметь два двигателя, жёстко закреплённых на крыле (вертикальный взлёт будет отсутствовать ввиду увеличения стоимости и опасности);
  2. Крыло будет менять угол атаки самостоятельно относительно фюзеляжа, оно будет иметь профиль 3-го поколения, что позволит максимально использовать подъёмную силу, закрылки и элероны;

Профиль крыла  суперкритический, позволит повысить эффективность самолёта.

Фюзеляж Фюзеляж будет иметь классическую конструкцию транспортного самолёта;

Горизонтальное оперение   будет подвижным, в момент изменения угла атаки крыла оно будет стабилизировать полёт

2.5.2 Готовая модель


2.5.3 Результаты испытаний

В ходе проведённых испытаний было установлено:

  1. Самолет может совершать укороченный взлёт и посадку;
  2. Балансировка самолета по тангажу на этапах разбега и пробега производится путем изменения угла атаки от 0 до 20°
  3. Самолёт может совершать полёт полет на одном работающем двигателе в случае отказа одного из них в полете;
  4. Кабрирующий момент устраняется с помощью поворотного стабилизатора.

Аппарат имеет большой потенциал, который необходимо развивать и дальше, модернизируя модель летательного аппарата укороченного взлета и посадки.

Основные достоинства этой модели:

  1. Простота конструкции и управления;
  2. Самолет может садиться и взлетать с небольших грунтовых аэродромов, заснеженных, обледенелых, с травным покрытием;
  3. При укороченном взлете и посадке самолет не вызывает эрозии поверхности аэродромов, поэтому самолет может эксплуатироваться на аэродромах всех категорий и всех зарубежных стран;
  4. Безопасность полётов.

Результат, который я получил в своей работе, заключается в повышении летных и эксплуатационные качеств самолета, сокращении взлетно-посадочных дистанций, повышении маневренности, использовании для полетов в отдельные труднодоступные места, не имеющие аэродромов с возможностью взлета и посадки с земли. Это позволит использовать его в различных географических и климатических зонах, в том числе в районах Дальнего Востока, Сибири, Крайнего Севера России.

Разработанный мной самолет в настоящее время не имеет аналогов.

3. Заключение

В заключении моей работы я хотеk бы сказать, что СВВП это будущее авиации. Потенциальные возможности СВВП, способствующие улучшению безопасности полёта при вертикальном взлёте и посадке по сравнению с обычным самолётом следующие:

- отсутствует разбег и пробег перед взлётом и после посадки;

- отпадает необходимость полёта на сравнительно большой скорости и небольшой высоте (1м) у земли для погашения скорости перед посадкой и для разгона перед взлётом;

- в случае вынужденной посадки требования к посадочной площадке незначительны;

- облегчает контроль и управление полётами;

- ввиду малой скорости полёта перед посадкой лётчик располагает большим временем для выбора решений и корректировки траектории полёта;

- малые скорости контакта с землёй при аварийной посадке дают меньшие перегрузки, что приводит и к меньшим травмам при авариях.

На данном этапе развития конструктора пытаются технически решить все проблемы.Максимально выжимают мощность двигателя, исследуют различные схемы размещения двигателей, конструкции самолётов. Я думаю, что должен произойти синтез наук и мы получим новые уникальные СВВП удовлетворяющие вышеперечисленным достоинствам. И Россия будет передовым разработчиком СВВП. Я на это надеюсь!!!

4. Литература

1. Совещание Президента РФ по вопросам развития авиастроения от 12.05.2016 https://www.youtube.com/watch?v=36nwn-moSPc

2. Хафер К., "Техника вертикального взлета и посадки" /К. Хафер ,Г Закс .Пер. с нем, — М.: Мир, 1985.—376 с, ил

3. Ружицкий Е.И. Европейские самолеты вертикального взлета./Е.И.Ружицкий - Москва. Астель АСТ. 2000с.

4. Ружицкий Е.И. Американские самолеты вертикального взлета./Е.И.Ружицкий - Москва.Серия «Современная авиация»

5. Курочкин Ф. П. «Проектирование и конструирование самолетов с вертикальным взлетом и посадкой.» ./Ф.П. Курочкин - М.: Машиностроение, 1977.

8. Павленко А. Ф. Вертикальный взлет и посадка./А.Ф. Павленко - М-: Изд-во ДОСААФ,1968.

9. Цихош Э. Сверхзвуковые самолеты [Текст] / Э. Цихош. – Москва: Мир, 1983 – 432 с.

9.  Куцев И. Самолет с вертикальным или укороченным взлетом и посадкой AV-8B «Харриер» / И.Куцев // «Зарубежное военное обозрение», № 7, 1983. стр.72-73

10. Кедров С. "Болотный лунь". О вертикально взлетающем истребителе-бомбардировщике «Харриер» (рус.)/С.Кедров //Крылья Родины  — М., 1999. — № 9. — С. 14-17.

11.ВИНТОКРЫЛЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ. Автожир, Винтокрыл и Конвертоплан: [Электронный ресурс] URL: https://www.youtube.com/watch?v=xV5BBpd59Vk (дата обращения 10.12.2017)

12.Конвертоплан третьего поколения Bell V-280 Valor: [Электронный ресурс] URL: https://www.youtube.com/watch?v=yPrzpuXzA-o (дата обращения 15.12.2017)

13.Lockheed XFV-1 Salmon. URL: /www.airwar.ru/enc/xplane/xfv1.html  (дата обращения 05.12.2017)

14. Палубный штурмовик Як-38 *Як-36М). [Электронный ресурс] URL: http://авиару.рф/aviamuseum/aviatsiya/sssr/morskaya-aviatsiya-2/morskaya-aviatsiya-1950-g-1991-g/palubnyj-shturmovik-yak-38-yak-36m/  (дата обращения 06.01.2018)

15.Самолёт Як-141. [Электронный ресурс] URL:http://aviarf.ru/samolyot-yak-141/  (дата обращения 06.01.2018)

16.Истребитель-бомбардировщик F-35 Lightning II[Электронный ресурс]  URL:http://3mv.ru/publ/istrebitel_bombardirovshhik_f_35_lightning_ii/5-1-0-9182 (дата обращения 15.01.2018)

Категория: Пятнадцатая олимпиада (2017/18 уч.год) | Добавил: Service (11.01.2018) | Автор: Колесников Иван W
Просмотров: 270 | Рейтинг: 3.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ НАЧАТО!
ПРИЁМ РАБОТ ОТКРЫТ!

Календарь
Google+
Их многие читают
Нет материалов
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2018