Воскресенье, 24.03.2019, 20:35
Приветствую Вас Гость | RSS
Шестнадцатая олимпиада посвящена 100-летию регулярных пассажирских авиаперевозок
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Работы 1-го тура » Готовые работы

Почему создавались самолеты с ракетными двигателями?

Беляев Кирилл Александрович, 18 лет
г. Уфа, Республика Башкортостан, Российская Федерация

Преподаватель по конструкции двигателей Дикова Флорида Амировна

Историко-исследовательская работа:
Почему создавались самолеты с ракетными двигателями?

Иллюстрации не закачаны на сайт, их демонстрация не гарантируется (Прим.модератора)

Содержание

Введение

 

  1. История создания самолетов с ракетными двигателями
  2. Перспективы использования ракетопланов
  3. Заключение

Список литературы:

  1. https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/675961
  2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Буран_(космический_корабль)
  3. http://www.planeta-zemla.info/bzv_050.html

Введение

Самолёты с реактивными двигателями пришли на смену обычным винтовым летательным аппаратам. Реактивные самолёты, впервые появляющиеся в небе, вызывали восторг у всех, кто имел возможность наблюдать их. Одним из используемых видов двигателя были ракетные двигатели. Хотя они сначала создавались как очередное оружие в гонке вооружений, самолеты с ракетными двигателями актуальны и в настоящее время в связи с освоением космоса.

Целью работы является исследование - почему создавались самолеты с ракетными двигателями.

Для этого решаются следующие задачи:

  1. Рассмотреть историю создания самолетов с ракетными двигателями
  2. Показать перспективы использования в настоящее время.

1. История создания самолетов с ракетными двигателями:

Самолет с ракетным двигателем называют ракетопланом.

Ракетоплан – это летательный аппарат, траектория которого включает разгон и набор высоты с помощью ракетного двигателя и последующее планирование (отсюда название) с выключенным двигателями за счёт аэродинамической подъёмной силы крыла или несущего корпуса. Ввиду большого расхода топлива ракетным двигателем фаза активного участка полёта с работающим двигателем сравнительно непродолжительна (несколько минут), но достигаемые при этом скорость и высота могут быть, в зависимости от типа разгонного двигателя, весьма большими, вплоть до орбитальных.

Проекты ракетопланов появились в 1920—1930х годах в связи с появлением технологии ЖРД и применением этих двигателей в многочисленных разработках самолётов в технологически передовых странах, начиная с первого ракетно-реактивного самолёта He-176 из Нацистской Германии.

В 1944 году в Германии создан нереализованный детальный проект Зенгера «Зильберфогель» наиболее технологически-революционного ракетоплана — дальнего гиперзвукового бомбардировщика, совершающего суборбитальный полёт у границы атмосферы, используя движение по траектории волны, а не планирующего спуска.

В США в 1950-1960-е гг и позже были созданы запускаемые с самолётов-носителей экспериментальные ракетопланы, в том числе первый в мире гиперзвуковой самолёт — суборбитальный пилотируемый космопланNorth American X-15, также Bell X-1, Lockheed D-21, Boeing X-43 и др. Подобные (но не суборбитальные) системы были также во Франции (Ледюк) и других странах.

Ракетопланы-космопланы были вторыми ступенями в первых проектах МТКК X-20 США, «Лапоток», «Спираль», ЛКС СССР и др., в первых реализованных МТКК «Спейс шаттл» США и «Буран» СССР, а также в первом частном суборбитальном космоплане SpaceShipOne и многочисленных нереализованных и продолжающихся проектах МТКК и АКС разных стран и компаний.

Первый советский ракетоплан СССР:

Картинки по запросу би 1

БИ (БИ — Березняк — Исаев, также известен под именем «БИ-1») — ракетный самолёт, первый советскийсамолёт с жидкостным ракетным двигателем. Моноплан с низкорасположенным крылом, стартовая масса 1,5 тпри запасе топлива (азотная кислота и керосин) 500 кг. Размах крыла 7,5 м, продолжительность полета, мин 10, Скороподъёмность, м/сек 166 , Экипаж, человек 1.

История разработки:

Разработка начата в инициативном порядке в 1941 году конструкторами А. Я. Березняком и А. М. Исаевым в КБ завода №293 в г. Химки (директор завода и главный конструктор КБ — В. Ф. Болховитинов).

Отправной точкой для проектирования самолёта послужило ознакомление в 1940 году А.

Березняка с ракетным двигателем, разрабатываемом в НИИ-3 Л. С. Душкиным. Несмотря на то, что двигатель обладал достаточной тягой, он имел достаточно большой расход топлива и окислителя. Таким образом, время полёта самолёта могло быть всего от 1 до 4 минут. Однако при этом самолёт имел необычайно большие для того времени приемистость, скорость и скороподъемность. Именно исходя из этих особенностей, стало ясно будущее назначение самолёта — перехватчик. После начала Великой Отечественной войны работы резко ускорились: уже 9 июля эскизный проект был передан в ГКО, в августе ГКО принимает решение о постройке самолёта, а уже 1 сентября самолёт без двигателя отправляется в ЛИИ для начала лётных испытаний.

В ходе испытаний в режиме планера в сентябре-октябре 1941 лётчиком Б. Н. Кудриным было проведено 15 полетов. Было подтверждено, что все аэродинамические данные самолета, характеристики устойчивости и управляемости соответствуют расчетным.

Самописцы зафиксировали максимальную высоту полета 840 метров, скорость — 400 км/ч, скороподъемность — 23 м/с. В послеполетном донесении летчик отмечал, что полет на самолете «БИ» в сравнении с обычными типами самолетов исключительно приятен: перед летчиком нет винта и мотора, не слышно шума, выхлопные газы в кабину не попадают; летчик, сидя в передней части самолета, имеет полный обзор передней полусферы и значительно лучший, чем на обычном самолете, обзор задней полусферы; расположение приборов и рычагов управления удачное, видимость их хорошая, кабина не загромождена; по легкости управления самолет превосходит современные ему истребители.

2. Перспективы использования ракетопланов:

 Bell X-1

https://aerospacecue.it/wp-content/uploads/2016/12/nasa.gov_-1024x744.jpg

Самолёт Bell Х1 был первым самолётом ВВС США с ракетным двигателем и специально предназначался для исследования проблем сверхзвукового полёта. Первый самолёт, преодолевший звуковой барьер (14 октября 1947 года). Построен компанией Bell.

Расчётная скорость полёта самолёта Bell Х1 на высоте 24 400 м составляла 2720 км/час. Проектирование самолёта было начато в 1943 г. и проводилось фирмой «Белл» совместно с NACA (не путать с NASA, которое было основано лишь в 1958 году) и ВВС. В 1946 г. был построен первый экземпляр самолёта Х-1, имевший обозначение Х5-1. Экспериментальный ракетный самолёт Bell Х1 представляет собой свободнонесущийцельнометаллический моноплан. Крыло самолёта прямое, с обрезанными концами и с относительной толщиной 8 %. На концевых частях крыла расположены обычные элероны, а между фюзеляжем и элеронами — посадочные щитки. Обшивка крыла изготовлена из дюралевых плит толщиной более 12,7 мм у корня и около 3,2 мм на концах. Для уменьшения вибраций при больших скоростях для самолёта спроектированы специальные демпферы. Конструкция самолёта рассчитана на перегрузки от +18 g до —10 g. Фюзеляж овального сечения, цельнометаллический, с герметической кабиной лётчика.

Буран

 https://dic.academic.ru/pictures/wiki/files/50/220px-Buran.jpg

 

«Буран» — орбитальный корабль-космоплан советской многоразовой транспортной космической системы(МТКК), созданный в рамках программы «Энергия — Буран». Один из двух реализованных в мире орбитальных кораблей МТКК, «Буран» был ответом на аналогичный американский проект «Спейс шаттл». Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил в беспилотном режиме 15 ноября 1988 года. «Буран» задумывался как военная система.[1] Тактико-техническое задание на разработку многоразовой космической системы выдано Главным управлением космических средств Министерства обороны СССР и утверждено Д. Ф. Устиновым 8 ноября 1976 года. «Буран» предназначался для:

  • комплексного противодействия мероприятиям вероятного противника по расширению использования космического пространства в военных целях;
  • решения целевых задач в интересах обороны, народного хозяйства и науки;
  • проведения военно-прикладных исследований и экспериментов в обеспечение создания больших космических систем с использованием оружия на известных и новых физических принципах;
  • выведения на орбиты, обслуживание на них и возвращение на землю космических аппаратов, космонавтов и грузов.

Свой первый и единственный космический полёт «Буран» совершил 15 ноября 1988 года. Космический корабль был запущен с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Энергия». Продолжительность полёта составила 205 минут, корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего произвёл посадку на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Полёт прошёл без экипажа в автоматическом режиме с использованием бортового компьютера и бортового программного обеспечения, в отличие от шаттла, который традиционно совершает последнюю стадию посадки на ручном управлении (вход в атмосферу и торможение до скорости звука в обоих случаях полностью компьютеризованы). Данный факт — полёт космического аппарата в космос и спуск его на Землю в автоматическом режиме под управлением бортового компьютера — вошёл в книгу рекордов Гиннесса. Над акваторией Тихого океана «Буран» сопровождал корабль измерительного комплекса ВМФ СССР «Маршал Неделин» и научно-исследовательское судно АН СССР«Космонавт Георгий Добровольский».

Технические характеристики:

Длина — 36,4 м,

Размах крыла — около 24 м,

Высота корабля, когда он стоит на шасси, — более 16 м,

Стартовая масса — 105 т.

Заключение:

В 20 веке человечество вошло в эру космических технологий. Космос является не просто научно-технической базой, но и потенциальным театром военных действий будущего.

Ракетопланы сыграли большую роль как в  гонке вооружения между сверхдержавами,  так и в освоении космоса.

В годы войны они  были гарантом безопасности между СССР и США, были разработаны для решения военных задач.

С помощь ракетоплана X-1 исследовали проблемы сверхзвуковых полетов.

С началом космической эпохи (1960-е гг.) название стало применяться, в том числе и к запускаемым с самолётов-носителей или ракетами-носителями, суборбитальным, гиперзвуковым самолётам и орбитальным самолетам-космопланам.

 Ставились задачи гражданского применения ракетопланов в освоении космоса:

  1. выполнение функции корабля-спасателя для эвакуации экипажа станции на Землю при возникновении экстремальной ситуации (при нахождении корабля в составе станции);
  2. возвращение на Землю и доставка на орбитальную станцию экипажа и полезного груза;
  3. выведение со станции оборудования, отработавшего свой ресурс, продуктов жизнедеятельности и т.д.;
  4. возврат на Землю результатов исследований и экспериментов;
  5. выполнение отдельных полетных операций в процессе дежурства в составе станции в рамках располагаемых ресурсов космического корабля;

Идея создания  многоразового космического корабля в гражданских целях, на мой взгляд, не угасла до сих пор и может быть, технологии, достигнутые ещё в СССР, могут быть модернизированы и реализованы.

Категория: Готовые работы | Добавил: Service (15.01.2019) | Автор: Беляев Кирилл Александрович W
Просмотров: 85 | Комментарии: 1 | Рейтинг: 1.4/5
Всего комментариев: 1
0
1 Gvozdev  
Кирилл, разместите картинки верно!

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

Календарь
Google+
Их многие читают
Чиков Андрей Вячеславович (1396)
Кильметов Тимур Динарович (1262)
Ромашкова Екатерина Игоревна (1105)
Валько Елена Александровна (893)
Сёмина Дарья (828)
Галеев Руслан Венерович (812)
Морозов Дмитрий (660)
Беляков Борис Антонович (551)
Сарваров Матвей Сергеевич (426)
Черкасов Роман Юрьевич (270)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2019