Суббота, 23.09.2017, 15:44
Приветствую Вас Гость | RSS
Четырнадцатая олимпиада посвящена 100-летию выдающегося советского авиаконструктора Р.Е.Алексеева
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Работы 1-го тура » Готовые работы

Какие летательные аппараты опередили свое время? Почему?

Дульцева А.Е., 17 лет, Пермский авиационный техникум им. А.Д.Швецова.
Смагина Г.О., преподаватель Пермского авиационного техникума

Какие летательные аппараты опередили свое время? Почему?

Введение.

Представить современный мир без самолётов и авиарейсов невозможно. Еще в XV веке Леонардо да Винчи был убеждён в том, что человек, преодолев воздушное сопротивление, имеет все шансы подняться в воздух. Помочь ему в этом смогут огромные крылья. Расчёты и детальное изучение птичьих полетов натолкнуло его на идею создания такого аппарата, как махолет.

Затем спустя несколько веков люди начали создавать первые безмоторные планеры, но их желание поднять в небо невероятные для  того времени изобретения не обвенчались успехом. Первому, кому удалось поднять планер в небо, стал моряк Жана-Мари Лез Бри. Его «Альбатросу», зависящему от направления ветра и плонтости воздушных масс, довелось пролететь окло 200 метров.

Но первый самолет, оснащенный паровым двигателем, был сконструирован адмиралом царского флота А.И.Можайским. Именно разработки Можайского стали основополагающими в дальнейшем развитии воздухоплавания. На его теориях стали создавать самолеты не только наше государство, но Европа и Америка. Так, в начале 20 века Братья Райт успешно испытали свой «Флайер», дав зеленый свет человеку в осваивании воздушных простор. Еще позднее появляется пассажирское воздушное судно «Илья Муромец», созданное нашим соотечественником - И. Сикорским. Авиаконструкторы с течением времени становятся более уверенными в создании  машин для новой, еще неизвестной стихии. Начинают появляться более совершенные летательные аппараты – авиастроение идет вперед.

Найдя уникальные схемы для самолетов, конструкторы начинают  делать попытки создания летательных аппаратов, имеющих минимальное число «лишних», ненесущих элементов конструкции, привели к появлению самолетов особых схем, среди которых наибольшее внимание конструкторов и ученых привлекали схема «бесхвостка», ее дальнейшее развитие – «летающее крыло» и схема «утка». Это и стремление создать конструкцию на все случаи жизни (создание экранопланов, самолетов-амфибий).

Затем люди начали создавать самолеты с изменяемой геометрией крыло, выискивая отличные аэродинамические характеристики, как при малых, так и при высоких скоростях. В более позднее время люди стали гнаться за большими скоростями, создавая  самолеты со сверхзвуковой скоростью, появление которых  было преждевременным. Именно на преждевременных летательных аппаратах я и остановлюсь более подробно.

Всегда впереди.

Су -24.

 Су-24 - Советский и Российский тактический фронтовой бомбардировщик с крылом с изменяемой стреловидности, созданный в 1960 году.  Су-24 предназначен для нанесения ракетно-бомбовых ударов в простых и сложных метеоусловиях, днем и ночью, в том числе на малых высотах с прицельным поражением наземных и наводных целей.

Конструкция.

 В самолете установлены два турбореактивных двигателя АЛ-21Ф-3, вырабатывающих во время форсажа тягу, равную 2 × 11 500 кгс. Общая емкость топливных баков составляет 11 700 л, на внешней подвеске можно поместить еще два дополнительных бака, по 3000 л каждый. Носовую часть штурмовика занимает штанга топливоприемника, которая осуществляет воздушную заправку самолета.Уникальность самолета - изменяемая геометрия крыла (но патент на крыло с изменяемой стреловидностью получил еще Александр Липпиш в 1942 году- профессор фирмы Messerschmitt AG).В зависимости от режима полёта передние части крыла (консоли) устанавливаются в одно из четырёх положений: 16° — на взлёте и при посадке, 35° — в крейсерском дозвуковом полёте, 45° — при боевом маневрировании и 69° — при полёте на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях.На самолёте трёхстоечное убираемое шасси.  Фюзеляж полумоноковой конструкции, кабина двухместная.
 

Тактико-технические характеристики:

Экипаж, чел.:

2

Максимальная взлетная масса, кг:

39 700

Максимальная скорость, км/ч:

на высоте 200 м: 1320;

на большой высоте: 1600 (М=1,35)

Практический потолок, м:

11 500

Силовая установка:

2 × ТРДДФ АЛ-21Ф-З.

Вооружение.

Стрелково-пушечное вооружение состоит из встроенной пушечной установки - шестиствольной пушки ГШ-6-23 (ГШ-6-23М) калибра 23 мм, имеющей боекомплект 500 снарядов. Помимо ВПУ, на самолёт могут подвешиваться три съемных подвижных пушечных установки СППУ-6.

Бомбардировочное вооружение состоит из неуправляемых авиационных бомб калибра 1500,500,250 и 100 кг, разовых бомбовых кассет (РБК-500 и РБК-250), зажигательных баков (ЗБ-500), На самолет можно подвесить 3 авиабомбы ФАБ-1500 на балочных держателях БД4-У

Неуправляемое ракетное вооружение состоит из ракет калибра 57, 80, 240 и 266/340(420) мм с боевыми частями осколочного, осколочно-фугасного, кумулятивного и проникающего действия, а также специального назначения. Управляемое ракетное вооружение включает тактические управляемые ракеты (УР) класса "воздух-поверхность" типа Х-23 и противорадиолокационные управляемые ракеты Х-28 и Х-58.

Создание Су-24- инновация:

1)впервые в истории советской авиации создавался не самолет, а целый комплекс;

2)Су-24- первый советский самолет, который оснащен катапультируемым при нулевой скорости и нулевой высоте креслом К-36Д, имел командную систему катапультирования, которую привести в действие мог любой из членов экипажа;

3)Новый летательный аппарат семейства Су разрабатывался вокруг первой комплексной системы авиационного электронного оборудования Советского Союза с бомбоприцелом, системой управления вооружением и навигационным комплексом, связанными с помощью компьютера. 

4) впервые в отечественной практике для двухместных самолетов такого класса, на Су-24 была применена схема расположения экипажа «рядом»

5) Су-24 оказался единственной машиной фронтовой бомбардировочной авиации, способной нести особо мощные "фугаски" калибра 1500 кг.

6) возможность работы по удаленным целям с тыловых баз и высокую всепогодность.

Серийный выпуск самолетов Су-24 составил около 1400 самолетов. В настоящее время  Су-24 и его модификации, являющиеся единственными современными отечественными типами фронтового бомбардировщика, составляют основу ударной составляющей фронтовой авиации ВВС Российской Федерации.

Ту-95.

Ту-95 -советский и российский турбовинтовой стратегический бомбардировщик-ракетоносец, созданные в 1950 годы.

Конструкция.

Стратегический ракетоносец бомбомбардировщик сделан на основе Ту-142МК. По типу конструкции – свободнонесущий цельнометаллический   среднеплан, который имел четыре турбовинтовых двигателя, которые поместили в стреловидные крылья.

Каждый двигатель был сложен из двух соосных металлических четырехлопастных винтов. В конструкции самолета предусмотрена электрическая система обогрева стабилизатора, носков крыла, воздушных винтов и киля. Средняя часть фюзеляжа отведена под грузовой отсек.

Самолет имеет трехопорное шасси. На передней опоре установлены два нетормозных колеса, основные опоры комплектуются четырьмя тормозными колесами.

Носовая стойка убирается в нишу фюзеляжа, основные – в крыльевые гондолы.

Для расположения членов экипажа отведены две гермокабины, которые не комплектовались катапультными креслами. В аварийной ситуации предусматривается покидание экипажем самолета сквозь люк нижней опоры шасси, который находится под передней гермокабиной. Эвакуация с задней гермокабины производится через задний входной люк.

На бомбардировщике установлены наиболее мощные в мире турбовинтовые двигатели НК-12.

Вооружение.

Бомбовая нагрузка самолётов Ту-95 может достигать 12 000 кг. В фюзеляжном бомбовом отсеке допускается размещение свободнопадающих (в том числе ядерных) авиационных бомб калибром до 9000 кг. Оборонительное вооружение самолётов Ту-95 состоит из 23-мм авиационных пушек. На старых модификациях самолёта установлено шесть спаренных пушек АМ-23 в трёх оборонительных стрелковых установках (верхней, нижней и кормовой), и только две пушки АМ-23 или ГШ-23 на Ту-95МС в корме. Также в вооружение может входить ядерное и термоядерное оружие.

Тактико-технические характеристики:

Экипаж, чел.:

9

Максимальная взлетная масса, кг:

172 000

Максимальная скорость, км/ч:

1000

Практический потолок, м:

17 000

Силовая установка:

4× НК-12

Практическая дальность, км:

15 000

Ту-95:

1)это первый советский межконтинентальный бомбардировщик;

2) является самым скоростным и шумным самолетом в мире с винтовыми двигателями;

3)до настоящего времени - единственный в мире серийный бомбардировщик-ракетоносец с турбовинтовыми двигателями;

4) впервые в СССР появились микроволновые печи для обеспечения экипажа горячей пищей именно в этом самолете. Полеты продолжались более суток, поэтому в каждом самолете имелся и переносной туалет;

Ту-95 — один из немногих самолетов, который находился непрерывно более полувека на службе и еще долго будет служить в строю ВВС РФ. Несмотря на то, что данный самолет разрабатывался еще в середине 20 века, в 2010 году он смог установить мировой рекорд беспосадочного полета для серийных самолетов – за 43 часа бомбардировщики пролетели около 30 тысяч километров над тремя океанами, четырежды дозаправившись в воздухе.

Су-47.

 Су-47 «Беркут»  -  проект российского перспективного палубного истребителя, разработанный в ОКБ им. Сухого в 1987 году. Истребитель имеет крыло обратной стреловидности, в конструкции планера широко используются композитные материалы.

Конструкция.

Конструкция самолета скомпонована по схеме интегрального неустойчивого триплана, имеющего высоко расположенное крыло обратной стреловидности, центральноповоротное заднее хвостовое оперение небольшой площади. Как утверждают летчики-испытатели, этот самолет «увертлив» на малых скоростях и способен совершать воздушные пируэты, которые не могут делать другие истребители.

Во время производства деталей для экспериментального самолета была применена новая технология – детали обшивки из композиционных материалов удалось получить в плоском виде, придавая им необходимую форму, когда кривизна совпадала со стыковкой с полной точностью. Благодаря крупногабаритным панелям  уменьшили массу истребителя и снизили его заметность на радарах.

Истребитель Су-47 оснащен современным отечественным бортовым оборудованием: цифровой электродистанционной системой управления, интегральной автоматизированной системой управления полетом, навигационным комплексом, включающим инерциальную навигационную систему на лазерных гироскопах и спутниковую навигацию.

Этот самолет, относящийся к пятому поколению, должен был обладать способностью осуществлять обстрел целей в ближнем воздушном бою во всех ракурсах, вести многоканальную ракетную стрельбу при ведении боя на большой дальности. Предусматривалась автоматизация управления бортовыми информационными и помеховыми системами, а также повышенная боевая автономность за счет установки в кабине одноместного самолета индикатора тактической обстановки с возможностью микширования информации – одновременного вывода и взаимного наложения в едином масштабе «картинок» от различных датчиков.

Аэродинамика и бортовые системы истребителя должны были обеспечивать возможность изменения угловой ориентации и траектории движения самолета без  ощутимых опозданий, не требуя при этом строгой координации и согласования движений управляющих органов. От самолета требовалось «прощать» грубые погрешности пилотирования в широком диапазоне условий полета

 «Беркут» позволил российским авиастроителям проверить несколько важных идей, собрать массу информации о самолетах с крылом обратной стреловидности. Полученные сведения о характере обтекания и поведения самолета с КОС на разных режимах полета позволили отечественной авиационной науке закрыть несколько белых пятен в теориях.

«Этот проект стал одним из лучших вариантов создания целого комплекса летательных аппаратов, которые получили богатую перспективу, – говорит генконструктор Михаил Погосян. – По разработкам «Беркута» мы вышли на нынешний самолет пятого поколения – Т-50. Его опыт поможет и другим новым истребителям».

Можно напомнить, что после окончания основной программы своих испытаний именно самолету Су-47 довелось стать основной платформой для отработки элементов будущего истребителя Т-50 (программа ПАК ФА).

Несмотря на давнее завершение проекта, до сих пор не прекращаются споры о плюсах и минусах или перспективах самолета Су-47 как класса авиационной техники с крылом обратной стреловидности. Единого мнения о перспективах самолетов, подобных «Беркуту», нет до сих пор. Что касается самого проекта, то его признали удачным и авиаконструкторы, и военные летчики. Хотя Су-47 не стал основой для перспективных истребителей, превосходящих по своим характеристикам всю современную технику, он сделал все для отработки новых технологий.

Тактико-технические характеристики:

Экипаж, чел.:

1

Максимальная взлетная масса, кг:

26 500

Максимальная скорость, км/ч:

На высоте: 2500; у земли: 1400

Практический потолок, м:

20 000

Силовая установка:

Р-179-300

Практическая дальность, км:

4 000

Запомнившийся как С-37, Су-47 и по названию «Беркут»,  истребитель так и остался в единственном исполнении. Как «летающая лаборатория», он по прежнему в строю и числится на балансе ОКБ Сухого – до сих пор периодически летает и все еще остается «самолетом-загадкой», основные тайны которого так и не стали известны широкой публике.

Опередили свое время, когда впервые поднялись в небо.

Ту-144.

 Ту-144— советский сверхзвуковой   пассажирский самолёт, разработанный КБ Туполева, появившийся в небе 31 декабря 1968 года.

Конструкция.

Самолёт не имел таких элементов конструкции крыла, как закрылки и предкрылки. Снижение посадочной скорости до приемлемых значений в 350—400 км/час осуществлялось уникальным для гражданских самолётов способом: при помощи отклоняемого носка фюзеляжа и выпускаемого переднего крыла. При переходе на сверхзвуковой режим осуществлялась сложная процедура перекачки топлива в центрирующий бак в грузовом отсеке, для компенсации смещения центра давления воздуха. В полёте на сверхзвуковой скорости рекомендовалось не пользоваться элевонами — управление осуществлялось изменением тяги двигателей. Самолёт не имел реверса тяги двигателей, но имел мощные вентиляторы тормозов в шасси, первон ачальное гашение скорости при посадке, по усмотрению командира экипажа, осуществлялось выпуском тормозного парашюта. 

В отличие от "Конкорда" у самолета имелась вспомогательная силовая установка с возможностями запуска двигателей в воздухе, электропитания и кондиционирования воздуха на земле.

«Конкорд».

 Конкорд  — британско-французский сверхзвуковой самолет, появившийся в небе в 2 марта 1969 года.

Конструкция.

Фюзеляж «Конкорда» полумонококовой конструкции, в поперечном сечении напоминает неправильный овал с расширенной верхней частью. Фюзеляж состоит из передней секции с кабиной экипажа и остеклением, средней секции, выполненной вместе с центральной частью крыла, и хвостовой секции конической формы, конструктивно выполненной вместе с килем самолёта. Передняя и средняя секция фюзеляжа заняты герметичной кабиной, хвостовая секция фюзеляжа содержит багажное отделение, балансировочный топливный бак, а также отсек, занятый системой кондиционирования и кислородной системой. В процессе выполнения полёта фюзеляж мог удлиняться примерно на 24 см в связи с тепловым расширением конструкции. В носовой части фюзеляжа расположен обтекатель в виде конуса, который мог отклоняться вниз, обеспечивая пилотам обзор на взлёте, посадке и рулении. В обтекатель встроено подвижное дополнительное остекление, прикрывавшее основное остекление кабины пилотов в режиме сверхзвукового полёта. Крыло треугольное, оживальной формы, с непрерывно меняющимся по размаху крыла углом стреловидности. У корня крыла этот угол составляет 80 %, ближе к законцовкам около 60 %. Конструкция крыла многолонжеронная, кессонная.Самолёт имеет только вертикальное оперение, конструктивно аналогичное крылу. Руль направления двухсекционный, с независимым приводом верхней и нижней секции.

Особенностью производства «Конкорда» стало то, что изготавливался набор поперечных секций, каждая из которых включала часть крыла и соответствующую ей часть фюзеляжа, после чего секции стыковывались вместе.

Шасси «Конкорда» трёхстоечное, с носовой опорой. В связи с тем, что на взлёте и на посадке самолёт выходил на весьма большие углы атаки, стойки шасси имеют необычно большую высоту, около 3,5 м. Это привело к тому, что двери «Конкорда» находились достаточно высоко.

Тактико-технические характеристики:

Экипаж, чел.:

3

Максимальная взлетная масса, кг:

187 700

Максимальная скорость, км/ч:

2 330

Практический потолок, м:

18 300

Силовая установка:

4× ТРДФ Rolls-Royce/ SNECMA «Olympus» 593

Практическая дальность, км:

6 470

 

Уникальностью и преждевременностью данных самолетов является то, что конструкторы смогли уместить в этих летательный аппаратах высокие технические характеристики, комфорт. Имея большие размеры и вес, самолеты разгонялись до сумасшедшей скорости (сверхзвуковой)- особое требование к аэродинамике; большая высота: чем выше, тем легче обеспечить эту самую скорость при меньшем сопротивлении воздуха и расходе горючего; в  разреженной атмосфере на высоте до 20 км обеспечили  нормальные условия внутри салона самолета; скорость и длина пробега при взлете-посадке не превышают разумных величин, а значит, можно использовать имеющиеся аэродромы. 

Таким образом, не имея достойных приемников в лице других самолетов, Ту-144 и «Конкорд» являются лидерами в конце 20 – начале 21 веков!

Ракетные летательные аппараты.

Развивалась не только авиация, но и космическая отрасль. Конструкторы в космической области также создавали  конструкции летательных аппаратов, стараясь сделать свои изобретения уникальными и полезными. Для этого они должны были создать космический аппарат с большой грузоподъемностью, способный приземляться на обычный аэродром и возможный для многоразового применения.  Летательными аппаратами, достигнувшими вышеперечисленные цели, стали американский «Спейс шаттл» и наш «Буран». Более уникальным является «Буран», поэтому конкретно на нем и остановлюсь

Ракетный летательный аппарат «Буран».

 «Буран» — орбитальный корабль-ракетоплан советской многоразовой транспортной космической системы, созданный в рамках программы «Энергия — Буран». Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года.

Конструкция.

Для «Бурана» была принята самолетная схема с горизонтальной посадкой-моноплана со свободнонесущим низкорасположенным крылом двойной стреловидности и двумя воздушно-реактивными двигателями в хвостовой части, обеспечивавшими глубокое маневрирование при посадке.

 В носовой части "Бурана" расположены герметичная вставная кабина объемом 73 кубических метров для экипажа (2 - 4 чел.) и пассажиров (до 6 чел.), отсеки бортового оборудования и носовой блок двигателей управления.

Среднюю часть занимает грузовой отсек с открывающимися вверх  створками, в котором размещаются манипуляторы для выполнения погрузочно-разгрузочных и монтажно-сборочных работ и различных операций по обслуживанию космических объектов. Под грузовым отсеком расположены агрегаты систем энергоснабжения и обеспечения температурного режима. В хвостовом отсеке (рис. справа) установлены агрегаты двигательной установки, топливные баки, агрегаты гидросистемы. 

 В целом для ракеты выбрали вариант с боковым расположением полезного груза при размещении не спасаемых маршевых двигателей на центральном блоке второй ступени носителя. Такое решение себя оправдало: «Энергия» обеспечивала выведение в космос аппаратов массой в три раза больше, чем «Спейс Шаттл».

Предполагалось, что советский «Буран» сможет забросить на орбиту 20 тонн полезных грузов и забрать назад столько же, плюс большой экипаж в 6 человек, плюс посадка на обыкновенный аэродром – все это, безусловно, можно отнести к будущему мировой космонавтики.

Заключение.

Развитие авиации начиналось с мечты человека об умении летать как птица. Он создавал разные конструкции летательных аппаратов, стараясь найти удачную и могущую летать. Найдя такую конструкцию и достигнув своей мечты, человек начинает совершенствовать свое изделие, ставя перед собой различные цели (например, увеличить скорость своего летательного аппарата, придать ему более удобную, интересную и полезную конструкцию, сделать его более безопасным и дешевым и так далее).

Именно таким образом авиация и развивается, и казалось бы, что в наши дни уже некуда ее развивать, так как все уже давным-давно придумано, но конструкторы все равно придумывают что-нибудь новенькое, полезное, интересное и, самое главное, чего никто до него не придумал и не создал до него.

Таким образом, можно сделать вывод, что мысль человека бежит далеко вперед, чем развивается промышленность. У человека уже есть мечты, идеи, планы, но промышленность еще не может позволить себе создать его  изобретение по каким-либо причинам. Но, несмотря на такую неприятность, конструкторы все равно стараются как-то подтолкнуть промышленность вперед, чтобы создавать свои задумки, уникальные в своем роде и операжающие время по тем или иным параметрам, понимая, что именно его изделие сможет стать необходимым как  на данный момент времени, так и в будущем. В этом мы убедились, проанализировав различные типы летательных аппаратов, о которых я рассказала  в своей работе.

Список литературы.

  1. Л.Кузьмина – «Павел Сухой и его Крылатые шедевры».
  2. В.Ю. Марковский - «Су-24. Все о прославленном фронтовом бомбардировщике».
  3. Н.Якубович –«Боевые самолеты Туполева».
  4. А.Л. Пухов – «Глазами гигантов».
  5. «Российская газета»- «неизвестные факты о «Буране».
Категория: Готовые работы | Добавил: Service (13.01.2017) | Автор: Анастасия Евгеньевна W
Просмотров: 256 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 3.2/5
Всего комментариев: 1
1  
"Дульцева А.Е., 17 лет, Пермский авиационный техникум им. А.Д.Швецова.
Смагина Г.О., преподаватель Пермского авиационного техникума." должно быть в основном тексте работы (см. образец оформления http://olymp.as-club.ru/publ....1-0-75)
А в остальном, очень интересная работа!

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
14-Я ОЛИМПИАДА ЗАВЕРШЕНА!
ИТОГИ ПОДВЕДЕНЫ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ В 15-Й ОЛИМПИАДЕ НАЧНЕТСЯ
1 ОКТЯБРЯ 2017 ГОДА!

Google+
Их многие читают
Щур Илья Андреевич (12478)
Збарский Даниил Павлович (12449)
Кузьминова Анастасия Олеговна (9996)
Бадакова Анастасия (9938)
Рафаэль (5623)
Чеховская Алена Алексеевна (5396)
Кошманов Илья Игоревич (5300)
Иванов Семен Владимирович (4857)
Беляева Александра Сергеевна (4716)
Пушинская Кристина Валерьевна (4119)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017