Как разместиться на сайте Сыктывкара

Статьи про транспорт

Анекдоты про транспорт

Новости про транспорт

Что такое конвертоплан?

Многие видели по телевизору и читали в газетах и журналах о таком интересном летательном аппарате, как конвертоплан. Они были известны и раньше, так что же привлекло к ним внимание людей сейчас?

Дело в том, что до последнего времени конвертопланы являлись лишь экспериментальными аппаратами. Их ещё называли самолетом преобразуемым. Сейчас мы расскажем о них подробнее.

Конвертопланы - это летательные аппараты, способные осуществлять вертикальные взлёт и посадку (как это делают вертолёты) и длительный высокоскоростной горизонтальный полет, характерный для обычных самолётов. Так как летательные аппараты этого типа не являются в полной мере ни вертолётами, ни самолётами, это сказывается и на их облике. В результате конфигурация таких летательных аппаратов может принимать самый неожиданный вид. Кроме того, так как летательные аппа­раты этого типа характеризуются двумя резко различающимися режимами полёта, при их проектировании приходится постоян­но идти на компромиссные решения. 

Мечты о создании аппарата, способного совершать взлёт и посадку вертикально, а также выполнять скоростной горизонталь­ный полёт, имеют столь же долгую историю, как и мечты о полётах вообще. Вертолёт, концепцию которого Леонардо да Винчи предложил около 1500 г., не является в чистом виде конвертопланом - воздушный винт его вертолета создает всю подъёмную силу - как в горизонтальном, так и в вертикальном полете. Достаточно эффективные конвертопланы появились лишь в последнее время, когда разработка газотурбинных двигателей достигла такого уровня, что оказалось возможным создавать летательные аппараты с тягой силовой установки, превышающей массу самого аппарата. Это позволяет обеспечивать вертикальный взлёт только за счёт использования тяги двигателя.

После этого были выпущены экспериментальные модели самолётов с вертикальным взлётом, а некоторые модели даже стали выпускаться серийно. Например, советский Як-38. Однако, самолёт с вертикальным взлётом, хоть и является самолётом преобразуемым, но уже не попадает под ту концепцию, которую наметили производители конвертопланов. Обычный вертолёт, попадающий под определение "конвертоплан", тоже не вписывается в эту концепцию.

Что же это за концепция, предложенная американскими производителями? Компании Boeing и Bell создали ряд летательных аппаратов, которые способны подниматься в воздух как вертолёты, а затем переводить винты в "самолётное" положение и летать со скоростью, недостижимой для обычных винтокрылых машин.

Так конвертоплан "CV-22 Osprey" (совместная разработка Boeing и Bell) уже пошёл в серию и стоит на вооружении ВВС США. До 2017 года Пентагон планирует принять на вооружение 50 уникальных летательных аппаратов. Bell ведёт и собственные разработки и кроме самого тяжёлого в мире конвертоплана, уже создал его миниатюрного родственника. Это "TR918 Eagle Eye". Его винты также могут занимать как горизонтальное положение (для вертикального взлёта), так и наклоняться вперёд по мере разгона аппарата. В этот момент он превращается в самолёт, способный на продолжительные вояжи и дежурство в воздухе. Этот конвертоплан беспилотный и предназначен для разведки. Этому способствует наличие на борту комплекса видеокамер.

С американскими разработками всё ясно, а как обстоят дела в России? Россия не ведёт разработку и создание конвертопланов по американской концепции. Этому есть ряд причин: наличие серийных самолётов с вертикальным взлётом, дороговизна и недочёты в конвертопланах американской концепции и т.п.

С дороговизной всё ясно. CV-22 Osprey сегодня стоят по 71 миллионов долларов США за штуку и в ближайшие годы не упадёт ниже 58 миллионов. А какие недочёты есть в американской концепции?

Многим памятна катастрофа CV-22 Osprey в 2000 году в результате которой погибли 23 военнослужащих США. Катастрофа произошла в связи с рядом причин, которые не свойствены другим летательным аппаратам.

Все Конвертопланы сталкиваются со специфической проблемой управляемости, которая не является характерной для самолётов. На самолетах, движущихся с достаточно высокой поступательной скоростью, традиционные органы управления (элероны, рули направления и рули высоты) находятся в воздушном потоке. Реакция воздушного потока на отклонение этих органов управления обеспечивает управляющие силы, которые изменяют положение самолёта в пространстве. На конвертопланах использование таких органов управления полётом возможно лишь на режиме горизонтального (поступательного) полёта, но они оказываются бесполезными на режимах вертикального взлёта и посадки, а также висения (так как на этих режимах набегающий поток отсутствует).

Поэтому Конвертопланы должны располагать второй системой управления, эффективной при малых или нулевых значениях воздушной скорости. В зависимости от схемы и силовой установки летательного ап­парата такую роль может выполнять:

а) струйная (реактивная) система управления, в которую входят установленные на законцовках крыла и в других точках лета­тельного аппарата сопла и быстродействующие клапаны;

б) система управления вектором тяги, состоящая из нескольких воздушных винтов для создания и непосредственного управления подъёмной силой;

в) поверхности управления, расположенные в спутном следе основных воздушных винтов или турбин.

По своей схеме, конвертопланы можно условно подразделить на два основных класса, каждый из которых характеризуется специфическими для него проблемами передачи и преобразования тяги, развиваемой силовой установкой.

Первый класс - конвертопланы с горизонтальным положением аппарата на взлётно-посадочных режимах. Эти аппараты остаются в горизонталь­ном положении - как на взлётно-посадочных режимах, так и на режиме горизонтального полёта. В этих конвертопланах для осуществления переходных режимов типа взлёта используется тяга воздушных винтов, вентиляторов или реактивных двигателей, после чего производится изменение направления вектора тяги таким образом, что аппарат начинает выполнять обычный горизонтальный полёт. На режиме горизонтального полёта необходимая для движения аппарата подъёмная сила обыкновенно создаётся за счёт обтекания потоком довольно традиционных крыльев. В некоторых из летательных аппаратов этого класса устройства создания тяги отклоняются на небольшой угол для обеспечения горизонтального полета. В этом положении они также создают значительную часть подъёмной силы.

Второй класс - конвертопланы с вертикальным положением аппарата на взлётно-посадочных режимах. К этому классу аппаратов относятся конвертопланы, которые взлетают и садятся в вертикальном положении, а для перехода к горизонтальному полёту совершают поворот на 90°. Аппаратам этого класса присущи принципиальные недостатки, делающие их непригодными для коммерческого применения. Было построено всего несколько аппаратов этого типа. Как правило, это одноместные военные аппараты типа самолётов-истребителей либо чисто экспериментальные образцы.

Как было сказано ранее, многие экспериментальные конвертопланы успешно летали, но только английский "Харриер" и советский Як-38 выпускались серийно. Это объясняется высокой стоимостью, технической сложностью, ограниченным радиусом действия и малой полезной нагрузкой таких летательных аппаратов. Однако, похоже, что американская концепция конвертопланов будет иметь развитие.

Допускается использование этой статьи на других сайтах, в традиционных средствах массовой информации и в иных источниках. Обязательное условие: указание, что статья или материал для статьи (в случае частичного использования или переработки материала статьи) взят с сайта "Город Воркута" и с указанием активной гиперссылки: http://www.vorcuta.ru/