Четверг, 14.12.2017, 05:23
Приветствую Вас Гость | RSS
Пятнадцатая олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год)

Многомоторные воздушные гиганты, что дальше?
Многомоторные воздушные гиганты, что дальше?
План:
 
1. Введение;

2. Основная часть:

А) Развитие военной авиации;

Б) Развитие гражданской авиации;

3. Заключение;

4. Источники информации;
 
1. Введение.
 
Мне понравилась эта тема потому, что в ней можно обсудить большое количество технических характеристик самолета, а также окунуться в историю авиации и пофантазировать на тему ее развития. Данный вопрос требует анализа ошибок и достижений прошлого и настоящего. Я попробую предугадать, каким будет самолет будущего. Но для начала надо оглянуться назад.
 
Многомоторные самолеты, так назывались самолеты с тремя моторами и более, появились на заре эпохи авиации как ответ на низкую надежность и малую мощность двигателей того времени. Поначалу конструкторы не решались ставить моторы в ряд на крыле: они боялись, что при отказе одного из них возникнет разнотяг, и самолет войдет в штопор. Первым рискнул наш соотечественник Игорь Сикорский, в 1913 г. построивший самый большой для тех лет аэроплан "Русский витязь", в окончательном варианте оснащенный четырьмя моторами, установленными в ряд на нижнем крыле. При отказе двух моторов с одной стороны невиданный доселе самолет уверенно держался в воздухе и даже мог разворачиваться. Создание "Русского витязя" следует считать отправной точкой истории многомоторных самолетов. Позже, многие страны строили такие самолеты, особенно в период Первой мировой войны и после нее.
 
Самолет «Русский витязь». Конструкция Игоря Сикорского.

Однако шло время и такие самолеты стали невыгодными. Дорогие и сложные в обслуживании неуклюжие гиганты можно было заменить простыми и более надежными красавцами. Это произошло потому, что двигатели стали совершеннее, мощнее и надежнее.
 
2. Основная часть.
 
Многомоторную авиацию можно разделить по назначению на гражданскую и военную. Это накладывает различия на требования к ним. Поэтому я разделил основную часть на два раздела.
 
А) Развитие военной авиации.
 
В военной авиации многомоторные самолеты сейчас используются для транспортно-десантных операций, патрулирования и нанесения массированных бомбовых ударов. В будущем возможно распространение получат экранопланы и экранолеты, несущие много двигателей.
 
Многомоторный боевой самолет будущего, как мне кажется, должен отвечать следующим требованиям:
 
1. Многофункциональность. Например, если изменять содержание вооружения, то самолет сможет выполнять разные задачи (бомбардировщик, штурмовик, разведчик);
 
2. Высокая энерговооруженность - отношение располагаемой тяги силовой установки к весу самолета;
 
3. Скрытность, чтобы противник не мог заметить самолет;
 
4. Высокая маневренность, так как если его увидели, то придется прибегнуть к тактике боя на ближних дистанциях, для этого сопло самолета сделать с отклоняемым вектором тяги или сделать его СВВП;
 
5. Самолет должен быть прост и послушен в управлении, но прощать ошибки пилота;
 
6. Возможность полета на сверхзвуковых скоростях без форсажа;
 
Классификация самолета:
 
1. По назначению – многоцелевой-ударный, транспортно-десантный;
 
2. По роду источников тяги – реактивный;
 
3. По числу двигателей – скорее всего, их будет не менее четырех, для повышения энерговооруженности и жизнеспособности в бою;
 
4. По числу крыльев – моноплан;
 
5. По расположению крыла. Этот параметр стоит рассмотреть более подробно, так как разное расположение несет за собой определенные преимущества и недостатки.
 
Например, низкоплан:
· его достоинства – самолет легче, чем среднеплан или высокоплан, снижается потребление топлива, за счет использования экранного эффекта на взлете;
 
· его недостатки – крылу приходится переносить большие нагрузки, возможность повреждения крыла при посадке, у транспортного самолета повышает уровень пола грузовой кабины, что усложняет погрузочно-разгрузочные мероприятия; требовательность к качеству взлетно-посадочной полосы, снижается поперечная устойчивость самолета.
Если самолет среднеплан, то:
· его достоинства – наилучшее аэродинамическое качество, соединение крыла и фюзеляжа более прочное, проще сделать убирающиеся шасси и расположить внутри фюзеляжа вооружение, снижается риск зацепить крыльями ВПП, снижается радиолокационная заметность;
 
· его недостатки – могут возникнуть проблемы расположения агрегатов в данном месте из-за силовой балки, соединяющей поверхности крыльев (из-за этих недостатков схема редко применяется на грузовых и пассажирских самолетах, но популярна на истребителях и штурмовиках).
Высокоплан:
· достоинства – простая погрузка и разгрузка военного воздушного транспорта, малая вероятность повреждения двигателя и крыльев при взлете-посадке, улучшается продольная устойчивасть на больших углах атаки;
 
· недостатки – сложность размещения шасси (если сделать, чтобы шасси прятались в фюзеляж, то колея будет неширокой, из-за чего возникают проблемы с разбегом и пробегом при боковом ветре), затрудненное обслуживание двигателей;
При выборе компоновки крыльев нужно тщательно подойти к этому, так как для выполнения задач требуются различные качества. Конечно, надо разрабатывать и совершенствовать авионику и механизмы, чтобы нивелировать большинство недостатков.
 
6. По расположению хвостового оперения:
· нормальная аэродинамическая схема, хорошо изученная и использующаяся более века;
 
· «утка», которая больше соответствует аэродинамике высоких скоростей и при которой центр аэродинамического давления смещается назад. Позволит уменьшить вес самолета, улучшить маневренность и увеличить критические углы атаки;
 
· «бесхвостка», при которой у планера меньший вес и меньшее сопротивление, но усложняется управление по тангажу (при отсутствии вертикального оперения и при длине фюзеляжа, равной хорде крыла, «бесхвостка» является «летающим крылом»);
7. По типу фюзеляжа – бесфюзеляжный (вся полезная нагрузка располагается в крыле), однофюзеляжный, двухфюзеляжный;
 
8. По роду посадочных органов – с колесным шасси;
 
9. По скорости полета – дозвуковая, сверхзвуковой на крейсерских режимах полета или, если будут решены проблемы связанные с аэродинамикой, расходом топлива, нагревом корпуса, гиперзвуковая;
 
10. По типу взлета и посадки – обычного, а может даже и вертикального (ВВП) или короткого (КВП), если экспериментальные самолеты докажут выгодность этого;
 
Само собой не надо объединять все назначения в один самолет, ведь он не сможет выполнить весь спектр задач, ложащийся на него, поэтому деление самолетов по назначению, скорее всего, останется.
 
«Военный Паритет». Самолет, который заменит существующие американские стратегические бомбардировщики. 

Б) Развитие гражданской авиации.
 
Я разберу транспортные и пассажирские самолеты. Здесь же, главное - безопасность и грузоподъемность.
 
Поэтому, основные требования для гражданского самолета:
 
1. Безопасность – это самое главное. Для этого можно увеличить количество двигателей, тогда, к тому же, увеличиться отношение тяги к взлетной массе;
 
2. Грузоподъемность;
 
3. Дальность полета;
 
Требование для грузового самолета – оно одно: «бери больше, лети дальше и как можно быстрее».
 
Классификация самолета:
 
1. По назначению – пассажирский, транспортный;
 
2. Грузоподъемность:
 
· Пассажирский – сможет поднимать более 500 человек;
 
· Транспортный – не менее 500 тонн, а экраноплан до 1000 тонн;
 
3. По роду источников тяги – реактивный, но в будущем могут появиться самолеты на солнечной тяге или даже на водороде;
 
4. По числу двигателей – многомоторный (количество двигателей будет идти от четырех, на экранопланах до 12 двигателей);
 
5. По числу крыльев – моноплан;
 
6. По расположению крыла. Здесь так же придется остановиться подробнее:
· так как низкоплан использует экранный эффект, то сможет при длинном взлете поднимать больше пассажиров или груза. Если он будет экранолетом или экранопланом, то можно при сохранении прежней грузоподъемности уменьшить мощность двигателя или площадь крыла;
 
· трехпалубные среднепланы возможно использовать как пассажирские; · высокоплан проще загружать и разгружать;
 
· «летающее крыло», у которого отсутствует бочкообразный фюзеляж, с большим сопротивлением воздуха и не создающий подъемной силы;
Грузовые самолеты скорее всего останутся высокопланами.
 
7. По расположению хвостового оперения – нормальная аэродинамическая схема;
 
8. По типу фюзеляжа – однофюзеляжный;
 
9. По роду посадочных органов – с колесным шасси;
 
10. По скорости полета – дозвуковой или сверхзвуковой (если будут решены проблемы с расходом топлива, аэродинамикой, нагревом конструкций и системой управления воздушным движением);
 
11. По типу взлета и посадки – обычный;
 
Для гражданской авиации, при создании самолетов, потребуются оригинальные решения.
 
Вот одно из них: Эта разработка - один из двух проектов команды MIT, представленных NASA. Возможно именно так будут выглядеть самолеты через 25 лет.
…Или так. Это второй проект команды MIT, которая работает под руководством компании Boeing.
Проект объединенной команды ученых из Массачусетского технологического института и Кембриджского университета.

3. Заключение.
 
Конечно же, я провел только анализ и не могу сказать, что дальнейшее развитие самолетов пойдет именно таким путем. Но он наиболее вероятен, так как близок к современным представлениям. Однако я не могу сказать, как скажутся научные открытия и экономическая география на авиации.
 
4. Источники информации:
 
1) Анисимов В. В., Волк И. П. «Цель – 2001 год. Авиационная и космическая техника мира» – г. Жуковский: Пресс-авиа, 1991;
 
2) Г. Ф. Петров «Гидросамолеты и экранопланы России 1910-1999» - «Русское авиационное общество» (РУСАВИА), 2000;
 
3) Ильдар Бедретдинов «Книга Ильдар Бедретдинов - Ударно-разведывательный самолёт Т-4» - Издательская группа «Бедретдинов и ко», 2005;
 
 
 
 
 
Категория: Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год) | Добавил: Service (12.01.2011) | Автор: Санталов Антон W
Просмотров: 1095 | Комментарии: 1 | Теги: гиганты, многомоторные, Олимпиада по истории авиации, авиация | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 1
1  
Пожалуйста, пишите свое мнение, указывайте на недостатки - для меня это очень важно.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ ОТКРЫТО!
ПРИЁМ РАБОТ ОТКРЫТ!

Google+
Их многие читают
Ахметшин Тимур Рамилевич (35169)
Зарипова Рузиля Ильфатовна (20384)
Щур Илья Андреевич (19133)
Нурсултан Данияр Ербулатович (17873)
Нурсултанов Данияр Ербулатович (17436)
Перемота Алексей Юрьевич (14335)
Миргазетдинова Розалия (13542)
Комлев Фёдор Михайлович (13128)
Киселёв Андрей Валерьевич (12952)
Щур Илья Андреевич (12950)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017