Понедельник, 26.02.2018, 00:56
Приветствую Вас Гость | RSS
Пятнадцатая олимпиада посвящена 100-летию Центрального аэрогидродинамического института им. проф. Н.Е.Жуковского
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Работы 1-го тура » Готовые работы

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: Готовые работы | Добавил: Service (11.01.2018) | Автор: Колесников Иван W
Просмотров: 92 | Рейтинг: 3.0/4
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ЗАВЕРШЁН!
ИТОГИ ПЕРВОГО ТУРА ПОДВЕДЕНЫ!

Календарь
Google+
Их многие читают
Пушинская Кристина Валерьевна (1015)
Чиков Андрей Вячеславович (974)
Каиргалиулы Алиби (820)
Ермолаев Константин Алексеевич (673)
Дебердеев Даниил Денисович (590)
Зайдулин Азат Рафаэлевич (473)
Кильметова Аделина Динаровна (447)
Беляева Александра Сергеевна (427)
Туев Павел Анатольевич (426)
Зубков Иван (310)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2018