Понедельник, 12.10.2026, 02:40
Приветствую Вас Гость | RSS
Двадцать четвёртая олимпиада посвящена 180-летию Н.Е.Жуковского
Форма входа
...
Главное меню
Общаемся
Архив
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Шестнадцатая олимпиада (2018/19 уч.год)

Сверхзвуковой гидросамолёт – миф или реальность?

Зеленский Сергей Павлович
Возраст: 14 лет
Место учёбы: МОБУ лицей №7
Г. Таганрог, Ростовская обл.
Руководители: Шмидько Г.А., Шмидько А.Г., Арефьева Г.В.

Сверхзвуковой гидросамолёт – миф или реальность?

Содержание

  1. Введение
  2. Краткая история гидросамолётов
  3. Требования к конструкциям свехзвуковых и гидросамолетов.
  4. Вывод

Введение

Зачем же нужны сверхзвуковые гидросамолёты?

Их привлекательность в том, что не надо будет строить большие затратные взлетные полосы. Чем тяжелее самолеты, тем больше разбег. Следовательно, взлетные полосы будут иметь большую длину и такую же большую стоимость.

Гидросамолеты за счет взлета самолета с воды и возможности длительного пребывания его на плаву будут полезны в полярной авиации. Они могут нести оборудование, необходимое для автономной эксплуатации в океане или на арктической льдине.

Что касается военной тактики, гидросамолеты могут рассредоточить авиацию. Гидро-бомбардировщики могли бы атаковать прибрежные зоны, уничтожать военно-морские базы, важнейшие порты и электростанции, средства нападения большой дальности противника, срывать мобилизационные мероприятия, выводить из строя военную промышленность, устанавливать минные заграждения на основные морские пути, бороться со средствами ПРО и ПВО. Кроме того, для гидросамолетов не требуются огромные аэродромы со сверхпрочными многокилометровыми бетонными ВПП, являвшимися отличными мишенями для ударных средств противника.

Краткая история гидросамолётов

Гидросамолёт - самолёт, способный взлетать с воды и садиться на воду, а также маневрировать на воде.

1909 – самолёт поставлен на поплавки Гленном Кертиссом.

1910 - Впервые успешный полёт на гидросамолёт собственной конструкции совершил французский инженер А. Фабр.

1911 - первый в России гидросамолёт поплавкового типа.

1912 – первый гидросамолёт специальной постройки.

1913 – первый российский гидросамолёт типа летающая лодка (М1 Д.П. Григоровича)

1925-1940 – золотой век гидросамолётов (беспересадочные полеты, рекорды скорости)

1947 – первый в мире реактивный гидросамолёт Первая в мире реактивная летающая лодка SRA 1

SRA-1

1956 – Первый серийный реактивный гидросамолёт БЕ-10.

1954 - Гидросамолетом в пологом пикировании достигнута скорость звука. Этим самолётом был Convair F2Y-1 Sea Dart.

Convair F2Y-1 Sea Dart

Требования к конструкциям сверхзвуковых и гидросамолетов

Для рассмотрения возможности постройки сверхзвукового гидросамолета сравним характеристики двух самолетов, поднявшихся в небо в один период времени и обладающих близкими массо-габаритными характеристиками.

Выберем реактивный гидросамолет А-40 ТАНТК им. Г.М. Бериева под руководством главного конструктора А.К. Константинова

А-40

и сверхзвуковой бомбардировщик ТУ-22М3 с изменяемой стреловидностью крыла разработки ОКБ Туполева построенный на Казанском авиационном заводе им. Горбунова.

Ту-22М3

№

 

А-40

Ту-22М3

1

Первый полёт

1986

1970

2

Взлётная масса кг.

86000

124000

3

Тип

Высокоплан

Низкоплан

4

Размеры в м.

Длина

43,84

42,46

5

Высота

11

11,05

6

Размах крыла

41,62

34,30/23,40 (при изменении стреловидности)

7

Крыло

Широкое малой стреловидности

Широкое большой стреловидности у фюзеляжа, узкое изменяемой стреловидности во второй половине длины.

8

Оперение

Малой стреловидности, Т-образное (верхнего расположения)

Высокой стреловидности, низкого расположения – в одной плоскости с крылом.

9

Фюзеляж

Округлый, лодкообразный с реданом и защитными щитками

Тонкий, обтекаемый (выступают только воздухозаборники)

10

Расположение двигателей:

За крылом, выше плоскости крыла

В хвостовой части фюзеляжа, с воздухозаборниками под

11

Аэродинамическое качество

16-17

До 15,5

12

Двигатели: основные

 

 

 

 

 

взлетные

2× ТРДД

Д-30ТКПВ

Тяга:

2× 117,68 кН
 


2× ТРД РД-60К
Тяга: 2× 24,52 кН

2× ТРДД НК-25 (с форсажной камерой)

Тяга:

2 × 142,2 кН

(2 × 245,2 кН на форсаже)

13

Максимальная скорость км/час

800

2300

14

Крейсерская скорость км/час

720

900

Я провёл анализ характеристик. Из таблицы видно, что некоторые характеристики у сравниваемых самолетов весьма различны.

Самолёты серии Ту-22М выполнены по нормальной аэродинамической схеме свободнонесущего низкоплана с крылом изменяемой стреловидности от 20° до 65°, фюзеляж — прямоугольного со скруглёнными углами сечения (кроме носовой части и кабины), узкий с выступающими воздухозаборниками двигателей, оперение стреловидной формы в плане — имеет угол стреловидности по передней кромке 59°расположенное в одной плоскости с крылом. Это типичная схема самолета с минимизированным сопротивлением воздуха для полета на сверхзвуковых скоростях.

Гидросамолет А-40 представляет собой летающую лодку с высокорасположенным крылом умеренной стреловидности и Т-образным хвостовым оперением. Крыло с удлинением равным 9, со стреловидностью по передней кромке 23,2°. Под концами крыла на коротких пилонах установлены поплавки для повышения устойчивости самолета на воде. Фюзеляж представляет собой лодку с днищем от носа до редана переменной килеватости. В носовой части фюзеляжа и перед реданом по бортам лодки установлены брызгоотражатели. Эти особенности увеличивают сопротивление воздуха в полете, но позволяют облегчить взлет с воды и повышают ее мореходность. Так А-40 отличается повышенной мореходностью и способен взлететь при высоте волны 2,2 м.

У Ту-22М3 двигатели размещены около оси, в хвостовой части фюзеляжа, размещение выходных сопел уменьшает донное сопротивление

(отсутствует), так как донный срез заполняется выходными газами. Воздухозаборники расположены по бокам фюзеляжа перед крылом и являются несущими (на сверхзвуковых скоростях прирост подъемной силы воздухозаборника составляет до 6т) – решения способствующие полету на сверхзвуковых скоростях.

На А-40 двигатели располагаются на невысоких пилонах над обтекателями шасси за крылом, что защищает воздухозаборники от попадания в них воды при взлете и посадке. Такое расположение двигателей способствует повышению мореходности, но усиливает сопротивление воздуха, что снижает максимальную скорость.

Вывод

Различные требования, предъявляемые к компоновке сверхзвуковых самолетов и мореходных гидросамолетов, позволяют сделать следующий вывод:

Сверхзвуковой гидросамолёт – не миф, их существование возможно. Однако, разработка и постройка таких самолётов – технически сложная задача, а самое главное их эксплуатация экономически невыгодное дело. Такие самолёты будут иметь плохую мореходность, должны будут иметь повышенную тягу двигателей, а, следовательно, и повышенный расход топлива, а их скорость будет не сильно превышать скорость звука.

Используемая литература

  1. Якубович Н.В. Все самолёты Г.М. Бериева «Издательство Астрель» 2002
  2. Еженедельный журнал «Мировая авиация» 2008-2013
  3. Попков Н.П. КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ "ПРАКТИЧЕСКАЯ АЭРОДИНАМИКА БОЕВОГО САМОЛЕТА". АЭРОДИНАМИКА ТУ-22М3.БАЛАШОВСКИЙ ВОЕННЫЙ
  4. АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ. Кафедра аэродинамики и динамики полета, 1999г.
  5. http://oruzhie.info/voennye-samolety/119-tu-22
  6. http://oruzhie.info/voennye-samolety/384-a-40-albatros-be-42
  7. https://topwar.ru/83-a-40-albatros.html
  8. https://bigenc.ru/technology_and_technique/text/4344807
  9. https://studwood.ru/1629906/tehnika/gidrosamolyot
  10. https://studwood.ru/1629907/tehnika/zaklyuchenie
Категория: Шестнадцатая олимпиада (2018/19 уч.год) | Добавил: Service (15.01.2019) | Автор: Зеленский Сергей Павлович E W
Просмотров: 1482 | Теги: миф, реальность., гидросамолет, сверхзвук | Рейтинг: 2.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК НА УЧАСТИЕ
В 24-й ОЛИМИПИАДЕ
ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ ОТКРЫТО!
ПРИЁМ РАБОТ ОТКРЫТ!
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Их многие читают
Образец оформления (16643)
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
QR-код сайта
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2026