Автор:Александров Егор Сергеевич
Возраст: 15 лет
Место учебы: МКОУ СОШ №2
Город, регион: Челябинская область, г.Сим
Историко-исследовательская работа "В чем преимущества и недостатки термоплана перед другими ЛА? "
План:
- Введение
- Определение
- Проект "Термоплан"
- "Локомоскайнер"
- Преимущества и недостатки
- Зарубежные разработки
- Заключение
Введение.
Воздухоплавание-это летание на аппаратах легче воздуха. Таких аппаратов создано немало, но в своих исследованиях я остановился на термоплане.
Определение.
Давайте выясним, что такое термоплан, он же дирижабль гибридного типа, он же аэростатический термобалансируемый летательный аппарат (АТЛА), он же локомоскайнер. Мы можем называть его как нам больше понравится, но суть остаётся одна это аппарат типа дирижабль, внутри оболочки, которого имеется два объема: один заполнен гелием, второй — горячим воздухом. Гелий обеспечивает практически «нулевую плавучесть» термоплану, а горячий воздух — балансировку груза, подъем и опускание, тем самым выполняет функцию привычного для дирижаблей балласта. ЛА сочетает в себе возможности самолёта, вертолёта и аэростата, он может двигаться по прямой, разворачиваться, зависать в нужной точке, совершать вертикальную посадку в чистом поле и даже в лесу. Тарелкообразная форма этого аппарата обеспечивает ему отличную устойчивость даже при сильных порывах ветра.
С этим все понятно. Теперь выясним необходимость такого ЛА. Предположим, нам необходимо переместить объемный груз или большую строительную конструкцию на большое расстояние, например из центральной России в районы Крайнего Севера. Мы можем выбрать способ транспортировки: речной, морской, авто, железнодорожный или авиационный. Любой из этих способов доставки сопряжен с определенными трудностями, соответственно с большими финансовыми затратами.
Проект Термоплан.
Для решения подобных задач в начале 80-х годов 20-ого века в МАИ в рамках студенческого КБ по воздухоплавательным летательным аппаратам под научным руководством Сергея Михайловича Егера работала лаборатория, в которой разрабатывалась конструкция дискового термоплана. Главным конструктором был назначен Юрий Григорьевич Ишков . группа, под руководством Ишкова начала прорабатывать вопросы строительства воздушного корабля грузоподъемностью 600 т и выше. Через несколько лет создали конструкторское бюро «Термоплан», которое возглавил Юрий Алексеевич Рыжов, на тот момент ректор МАИ.
Ю.А.Рыжов
Рассмотрим устройство экспериментального термоплана построенного этим КБ. По окружности шел силовой тор из стеклопластика, усиленного углелентами, на тор натягивались оболочки, а внутренняя полость разделялась мембраной на термообъём и объём с гелием. Опытный образец расчетной грузоподъемностью 3 т начали строить в Ульяновске на авиапромышленном комплексе имени Устинова (ныне завод «Авиастар») в 1989 году. Спереди установили двигатель от самолета ЯК-18, а в качестве кабины подвесили переделанный фюзеляж от вертолета МИ-2. Строительство термоплана закончили в 1992 году и окрестили АЛА-40 (аэростатический летательный аппарат). В августе 1992 года советскую летающую тарелку вывели из ангара и повезли на испытания. В свободном полете АЛА-40 никогда не был, он поднимался и опускался на привязи. Его исследовали, испытывали, проверяли. В то время все делалось вручную. Так вот, в результате несогласованных манипуляций со швартовочными лебедками АЛА-40 опрокинулся и «сел» на одну из боковых опор. По тору пошла трещина, оболочка порвалась, и гигант осел на землю. Денег на восстановление не было т.к. финансирование прекратилось в связи с распадом СССР.
 
"Локомоскайнер"
Казалось бы идея умерла, но возобновить работы по строительству термоплана в 2005 году смог Кирилл Лятс- генеральный директор группы компаний «Метапроцесс». Он нашел того самого Юрия Алексеевича Рыжова, который в 1980-х руководил проектом «Термоплан». Собрав старую команду единомышленников приняли решение: сверхгрузоподъемному дирижаблю — быть! Новая компания получила название «Локомоскай», а сам аппарат — локомоскайнер. Генеральным конструктором стал Александр Иванович Харчиков. На сегодняшний день компанией изготовлен семиметровый локомоскайнер, который одновременно является прототипом полноценного грузового дирижабля и беспилотной наблюдательной машиной. На маленькую «тарелку» можно подвесить наблюдательную систему и использовать для целей слежения. Но все-таки в первую очередь он служит доказательством того, что конструкция работоспособна.
 
Преимущества и недостатки.
Вернёмся к главному вопросу исследования и рассмотрим преимущества и недостатки термоплана. Общими преимуществами можно считать относительную дешевизну производства термопланов, их экономичность и большую грузоподъемность. Согласно расчётам термоплан может перевозить до 600т. груза или трех с половиной тысяч пассажиров, причём с высоким уровнем комфорта в отличии от узких кресел самолёта. Такие характеристики дают возможность использовать его в военной сфере. К этому добавим высокую рентабельность на грузо/км, отсутствие необходимости в помещениях для строительства, ремонта и хранения. Возможность доставки крупногабаритных и сверхтяжелых грузов в районы с отсутствующей транспортной инфраструктурой что значительно сокращает время и затраты на строительство дорог. Термоплану не нужны взлётно-посадочные полосы, посадка производится прямо на землю. Имеется возможность осуществлять погрузку/загрузку на тросах без посадки и причаливания. Дискообразная форма корпуса позволяет осуществлять полет при боковом и встречном ветре в 20 м/с. А при движении с достаточно высокой скоростью к аэростатической подъемной силе добавляется еще и аэродинамическая.
Использование жесткого корпуса и набора гелиевых мешков увеличивает надёжность аппарата. Горячий воздух, использующийся в качестве динамически-регулируемого балласта предотвращает термоплан от обледенения, что даёт огромное преимущество при работе в условиях крайнего севера. Диапазон рабочих температур от +50 до -50 *С. Возможность размещения любого необходимого количества двигателей в зависимости от поставленных задач.
Теперь рассмотрим оборотную сторону медали. Как бы мы не удивлялись и не восторгались преимуществами термоплана у него имеются свои недостатки такие как огромные размеры и относительно невысокие скоростные характеристики. Но это не главное. Я считаю, что главный недостаток состоит в том, что кроме экспериментальных образцов, таких летательных аппаратов в настоящее время просто НЕТ!
Зарубежные разработки.
Нужен ли термоплан сегодня? Актуальность проекта очень наглядна по причине одновременного развития этого направления в нескольких странах. Проблемами сверхгрузоподъемного дирижаблестроения занимаются в США, в Японии, в Германии. В Южной Корее разрабатывают аэродинамическую платформу грузоподъемностью 1000 т. Но её недостатком является отсутствие маршевых двигателей. Платформу будут тянуть за собой несколько грузовиков по шоссе. Только не понятно как она будет преодолевать развязки, эстакады и воздушные линии электропередач. Американская компания Lockheed Martin проектирует грузовой беспилотный дирижабль P-791 на 400 т в форме катамарана. Однако он имеет изначально меньшую грузоподъемность, чем российский АЛА, и больший объем (два корпуса вместо одного). Являясь удвоенным классическим дирижаблем, P-791, не сможет приземляться на грунт.
Заключение.
Подведём итог. В разное время к проектам «Термоплан» и «Локомоскайнер» проявляли интерес самые высокие государственные руководители, вплоть до В.С.Черномырдина, Б.Н.Ельцина, Д.А.Медведева и нынешнего главы государства, но финансовую поддержку, при всех преимуществах этих летательных аппаратов пока никто из них не оказал, а жаль, ведь рентабельность проектов очевидна, а реально миру достаточно 25−30 подобных аппаратов, их покупателями могут стать страны с обширной территорией, сложным рельефом и погодными условиями — Китай, Бразилия, Индия, Канада.
Кто первым начнёт производство термопланов — тому и карты в руки!
Список используемой литературы:
Печатные источники:
1.Аномалия», ИТАР-ТАСС, 1996, N4, стр. 46-50.)
2.В.Козырев, М.Козырев. Опознанные летающие объекты.// «Крылья Родины», 2001, № 6
3.Соболев Д.А. Рождение самолета: первые проекты и конструкции. М., Машиностроение, 1988.
4.Б.В.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 года. М., Машиностроение, 1978.
5.П.Бауэрс. Летательные аппараты нетрадиционных схем. М., Мир, 1991.
Интернет-ресурсы:
1.http://www.ng.ru/scenario/2011-11-22/12_rus_dream.html
2.http://www.aviaport.ru/digest/2009/08/13/179095.html
3.http://www.equipnet.ru/articles/transport/transport_572.html
4.http://motorzlib.ru/books/item/f00/s00/z0000014/st039.shtml
| 
