Техника - молодёжи 1995-06, страница 6
ПОКА В ПРОЕКТЕ К огда в Москве проходила научно-практическая конференция, посвященная 90-летию первого полета братьев Райт, одна из ее секций обсуждала возможность организации воздушных гонок вокруг света. Авиация родилась под девизом: "Быстрее, дальше, выше!" За время, прошедшее после первого полета райтовского "Флаера", скорость самолетов достигла 6000 км/ч. Можно и быстрее, но зачем — ведь есть ракеты? Высота полета дошла до того рубежа, где она становится расстоянием и крылья уж не нужны. А дальность?.. Для целей практических дальность тоже не проблема: проведение дозаправки в воздухе начиная с 50-х годов позволяет пролететь без посадки десятки тысяч километров. Однако долгое время оставалась мечта: "Эх, махнуть бы вокруг света без посадки и дозаправки — сразу все 40 000 км одним махом!" Об этом мечтал Чкалов — но его легендарный АНТ-25 на такую дальность не потянул бы... Мечта Громова была уж ближе к реальности — в развитие проекта АНТ-25 создавались БОКи — самолеты Бюро Особых Конструкций — с гермокабиной, сверхэкономичными дизелями... Но моторы потом пошли нетяжелые бомбардировщики, Бюро закрыли — воина началась... Так что первый кругосветный полет без посадок и дозаправок выполнили в 19В6 г. американцы Джина Йигер и Дик Рутан на самолете "Вояджер" конструкции Берта Рута-на. Уникальный летательный аппарат — из 4427 кг стартовой массы 3727 приходилось на топливо... И уникальный полет — просидеть 7 суток вдвоем в кабине размерами 2,2x1x0,В4 м — само по себе подвиг. Что касается веса — счет шел на килограммы: для облегчения самолета Джина перед стартом похудела на 4 кг и весила всего 44 кг; летчики из-эа весовых ограничений не имели кислородного оборудования, хотя над Африкои обходя грозовой фронт, были вынуждены забраться на высоту 7000 м... И все-таки полет состоялся. А что же мы? "ВОЗДУШНАЯ ФОРМУЛА-1" Нынешнее положение дел анализировали В.А. Белоконь и B.C. Егер из Авиационно-космического центра МГУ: — В процессе создания элементов конструкции самолетов из композитных материалов выявлено неумение отечественных инженеров работать с ними, — говорили они на конференции. — Почему? Мы привыкли, что прочностные и прочие характеристики материалов не зависят от направления приложения усилий Когда мы имеем дело с металлом — так оно и есть. У композитов же прочность в зависимости от направления приложения сил может отличаться на порядок! И когда мы проектируем деталь из углепластика, словно металлическую, никакого реального выигрыша ни в массе, ни в технологичности не получаем. С одной стороны, так происходит потому, что наша наука оказалась слишком "фирменной" — устоявшиеся школы мешают принципиально новым подходам. С другой — композиты пока очень дороги, и у сотрудников малых КБ, самодельщиков просто нет возможности подступиться к ним. Чтобы изменить существующее положение, мы предлагаем организовать кругосветные авиагонки. В свое время подобные соревнования (на то или иное расстояние) были не менее популярны, чем автомобильные. Они внесли бесценный вклад в совершенствование авиации. Правда, с тех пор прошло полвека, и мно_ое уж основательно забыто. Но мы уверены: если сегодня поставить перед конструкторами задачу — создать новые аппараты для кругосветных гонок, они придумают немало любопытного. Такие гонки всегда зрелищны, и есть надежда — рекламодатели сочтут возможным финансировать их. Ведь это будет нечто новое, из ряда вон выходящее. В конце концов, гонки "Формулы-1" на земле уже несколько приелись, а тут мы предлагаем своего рода "Воздушную формулу-1"... Ограничений для конструкции нам пока видится всего два: во-первых, к участию в гонках допускаются аппараты, использующие аэродинамическую подъемную силу (самолеты, вертолеты и т.д.), но не аэростатическую (воздушные шары или дирижаб ли); во-вторых, взлетная масса не должна превышать 20 т (вспомним, "Вояджер" на старте весил около 4,5 т). Конкретных предложений пока тоже два: Авиационно-космического центра МГУ и экспериментального механического завода имени В.М. Мясищева. Рассмотрим их проекты подробнее. МАХНЕМ ВОКРУГ - Сергей АЛЕКСАНДРОВ, аспирант П ЛЛ1 D IX .К на I Хра БИПЛАН XXI ВЕКА 'огда я был в 7-м классе, меня на даче принял А.Н.Туполев, — рассказывал В.А. Белоконь. — Посмотрел на мой проект подлодки-самолета с вечным двигателем 1-го рода и сказал: "Кончай рисовать. Читаи Джорданова — "Ваши крылья" и "Полеты в облаках". Поймешь, что такое полет и что такое самолет. Потом, если сможешь, прочти Прандтля..." Ну, к 10-му классу я Прандтля в первом приближении одолел, и в 1954 г., будучи на 2-м курсе физтеха МГУ, в аэродинамике уж кое-что смыслил. И тут читаю в экспресс-информации ЦАГИ: фирма "Рипаблик" предлагает самолет со стреловидным крылом, которое к концам не сужается, как обычно, — расширяется. Соображаю: у любого крыла, за счет разности давлении на верхних и нижней сторонах, у концов образуются вихри, которые немало тормозят полет. У стрело видных ситуация усугубляется тем, что часть набегающего воздушного потока идет вдоль крыла к его концам. В результате, кроме сопротивления, эти вихри еще и значительно ухудшают устойчивость. Так что расширяющееся крыло при "нормальной" (то есть направленной назад)стреловидности — один из способов препятствовать образованию концевых вихрей. Я попробовал представить себе аналогичный самолет, но по схеме "бесхвостка" — надо же, чтобы он чем-то от иностранного отличался. И понял, что конструкция не пройдет по прочности, точнее, по жесткости, поскольку основная нагрузка придется на концы крыла, корневая же часть узкая, а стало быть - малопрочная... Разве что добавить к "бесхвостке" сзади еще одно крыло? Сужающееся к концам, но обратной стреловидности и соединенное с первым этаким ромбом... Получается конструкция достаточной жесткости; а поскольку концевые вихри не образуются, то и с нормальной продольной устойчивостью... Нарисовал я по такой схеме стратегический разведчик со взлетной массой до 100 т, оформил, как положено, заявку и подал в ЦАГИ очень довольный — эффектно все получилось... Через некоторое время приглашает меня завлаб, был такой В.И. Панкин, и говорит: "Очень интересное предложение. Но вы ведь всего-навсего студент. Мы не возража ем, если примете в соавторы меня и моего зама..." Я, конечно, с великим негодованием отказался. Тогда они написали отзыв, в котором с должным знанием дела подчеркнули недостатки подобной конструкции, и я "заткнул- «ШАРИКА»?! ся". Действительно, первоначальная схема — оба крыла в одной плоскости — имела недочет: заднее должно работать в вихревой пелене, идущей от переднего. А это, в свою очередь, отнюдь не способствует продольной устойчивости. На самолетах традиционной схемы, сталкиваясь с теми же проблемами, хвостовое горизонтальное оперение либо поднимают вверх, либо, напротив, опускают ниже крыла. Много позже и я догадался разнести крылья замкнутого тандема по вертикали, создав этакий биплан, за счет чего они приобретают дополнительную V-образность, что улучшает и поперечную устойчивость. Конструктивно такое крыло — не консольная балка, а пространственная рама. Значит, будет достаточно жестким, что очень важно для крыла большого удлинения — ведь у "Вояджера" при разбеге оно раскачивалось так, что зацепило взлетную полосу! Замкнутое же крыло решает все проблемы... НАСЛЕДНИК ШПИОНОВ7 I вое выступление Е.Г.Кошелев, представитель Экспериментального меха-'нического завода имени В.М. Мясищева, начал так: — Несколько лет назад нам предложили создать машину, которая должна была повторить достижение Ругана, но на более высоком уровне. Ведь экипаж Вояджера" летел на пределе физических возможностей да и в самой его конструкции практически не оставалось резервов. В результате проработок нами был предложен эскизный проект самолета двухбалоч-нои схемы (размах крыла 31 ,ВВ м, удлинение 31,8, длина фюзеляжа 9,5 м). Масса самолета 5,3 т, в том числе 4 т приходится на топливо. Мы рассчитывали в качестве силовои установки использовать новые дизвли Рыбинского завода ДН-200, с тянущим и толкающим винтами, как у "Вояджера Два пилота должны разместиться в кабине 3x1,1x1 м, расположенной в носовой части левого фюзеляжа. Кабина негерметичная, однако с кислородным оборудованием. За 7 суток предполагалось преодолеть 40 500 км по маршруту Москва — Одесса — Босфор — Гибралтар — Панама, обогнуть с юга Индонезию, проити южнее Шри-Ланки, затем Красное море — Иран — Каспийское море — Москва. Второй вариант: до Тихого океана, потом от островов Гилберта на север, Японию обойти с юга, далее Владивосток, Хабаровск, Москва. Оба варианта предусматривали минимальное пересечение государственных границ. Аэродинамика двухбалочного самолета отрабатывается в нашем КБ более 20 лет, в частности, на высотных разведчиках М-17 и М-55. Однако финансовые и политические проблемы привели к свертыванию работ, прекращена и разработка двигателей. Нет заказа, нет и самолета... Голос из зала: "У вас потери на балансировку больше, чем у Рутана, разгрузка крыла хуже — на чем же вы хотите его обыграть?" Четкого ответа на этот вопрос не последовало. Увы, приходится признать: КБ, создавшее некогда уникальные машины 201М и М-50, сегодня не может соперничать с талантливым американцем-самодельщиком. ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 6 ' 9 5 |
