Программа BWB/X-48

В свое время авиационная промышленность всего мира на примере широкофюзеляжного двухпалубного пассажирского самолета Boeing 747убедилась в перспективности этого класса техники. Причем перспективы тяжелых широкофюзеляжных машин касались не только перевозки пассажиров. Однако любая специализация самолета требует различных изменений конструкции. Порой они не позволяют достичь желаемой степени унификации машин разного назначения, что, однако, не отменяет такой надобности. Одновременно с этим перевозчики были бы не против получить технику с еще более высокими летными и экономическими характеристиками. В конце восьмидесятых годов прошлого века американская компания McDonnell Douglas вознамерилась решить проблемы унификации и экономии, а также опробовать новую идею, касавшуюся конструкции и аэродинамического облика перспективного самолета.

BWB. Начало

Новая идея компоновки самолета имела в своей основе освоенную и изученную схему летающее крыло. В то же время, конструкторы «Макдоннелл-Дуглас» значительно ее переработали. В отличие от предыдущих летающих крыльев, их схема BWB (Blended Wing Body – Смешанные крыло и фюзеляж) подразумевала почти полное «сращивание» основных агрегатов конструкции самолета. Фактически, у самолета, выполненного по схеме BWB, отсутствует какой-либо отдельный фюзеляж: он полностью размещается в крыле, из передней кромки которого выступает только нос с кабиной экипажа. Основным плодом программы BWB должен был стать сверхтяжелый пассажирский самолет. При размахе крыла в 88 метров и общей длине в 42 м он должен был иметь максимальный взлетный вес порядка 400 тонн. Силовая установка перспективного самолета в то время выглядела как три турбовентиляторных двигателя тягой по 30 тонн или больше. Полезная нагрузка – восемьсот пассажиров и их багаж. Для начала девяностых, равно как и для нынешнего времени, это было рекордом. На базе пассажирского BWB планировалось сделать военно-транспортный самолет, воздушный танкер и ряд другой летающей техники, которой была необходима огромная грузоподъемность и хорошие показатели дальности.


Программа BWB/X-48


На аэродинамические исследования, создание проекта и другие стадии программы ушло несколько лет. Только в середине 1996 года McDonnell Douglas стали собирать опытный образец нового летательного аппарата. Для первых полетов было предложено ограничиться радиоуправляемой моделью. Тем не менее, эта модель по своим размерам была сопоставима с некоторыми легкими самолетами. Размах крыла беспилотного прототипа BWB равнялся 5,2 метра. С целью упрощения конструкции модель-прототип оснастили бензиновыми двигателями и воздушными винтами. Модель BWB неплохо взлетала и садилась. Поведение в полете также было в целом неплохим. На основании результатов полетов первого прототипа было решено продолжать программу. Однако в судьбе фирмы «Макдоннелл-Дуглас» произошло одно важное событие, которое сказалось на судьбе всех ее проектов.

Новый разработчик и новое имя

В августе 1997 года, вскоре после окончания летных испытаний прототипа BWB, компания McDonnell Douglas вошла в состав концерна Boeing и прекратила свое самостоятельное существование. Первым действием нового руководства в отношении проекта BWB стало привлечение ученых из NASA. Стоит заметить, Аэрокосмическое агентство участвовало в программе и ранее, но тогда их роль ограничивалась консультациями и тому подобными вещами. Теперь же NASA стало полноправным участником разработки нового летательного аппарата. Главная роль, однако, сохранилась за фирмой «Макдоннел-Дуглас», ставшей подразделением «Боинга». При таком составе участников программа BWB была продолжена. Результатом работы «Боинга» и NASA стал следующий прототип, получивший фирменное наименование BWB-LSV (BWB-Low Speed Vehicle – Низкоскоростной аппарат программы BWB). Целью его создания была отработка поведения на низких скоростях. Ввиду некоторых особенностей аэродинамики летающего крыла именно малая скорость вызывала наибольшие вопросы и опасения. Из-за отсутствия развитого вертикального оперения классическое летающее крыло склонно к нестабильному поведению по рысканью. На взлете или посадке это может быть фатальным. В частности, именно по этой причине уже первые варианты BWB оснащались законцовками-винглетами. Помимо улучшения обтекания концевых частей крыла они благотворно сказывались на путевой устойчивости всего самолета. Кроме того, «во времена» Boeing в проекте закрепилась идея установки двигателей над задней кромкой крыла, на пилонах аэродинамической формы. Такие сложные агрегаты тоже улучшали поведение самолета по рысканью. Размах крыла нового опытного образца был немного больше, чем у предыдущего – 10,7 метра.

Программа BWB/X-48


В 2001 году, когда сборка нового прототипа подходила к концу, проектом заинтересовался Пентагон. С момента начала программы BWB прошло уже десять лет, но за это время военные так и не обратили своего внимания на, несомненно, интересную разработку. Словно компенсируя свое безразличие ранее, Пентагон сразу же включил BWB в список приоритетных программ и присвоил проекту индекс X-48. Изготовление нового прототипа закончилось уже с новым названием – X-48A. Композитный корпус, объединявший в себе и крыло, и фюзеляж, нес три миниатюрных турбореактивных двигателя Williams J24-8. В 2002 году он был готов выйти на испытания. Однако сначала проявились проблемы с системой управления, которую пришлось отправить на доработку до начала испытаний. После этого американские военные стали сомневаться в целесообразности продолжения работ. Высокое начальство решило: закрыть X-48A. Государственное финансирование проекта прекратилось. Тем не менее, Boeing продолжили разработку BWB в инициативном порядке и за свой счет. В 2003 году система управления была доведена до ума и установлена на беспилотный прототип X-48A. Оставшиеся месяцы года ушли на наземные испытания. Первый полет состоялся только в 2004-м. Полеты X-48A позволили выяснить ряд особенностей выбранной компоновки и нюансы поведения аппарата на малых скоростях. В 2005 году проект X-48A за ненадобностью был закрыт. Он уже дал все знания, для получения которых создавался, и более был не нужен.

Время для плана «Б»

Вскоре после отмены государственной поддержки программы X-48A, компания «Боинг» заключила контракт с английской Cranfield Aerospace. Предметом договора было строительство нового прототипа, на сей раз имевшего немного меньший размер. Размах крыла этого беспилотного аппарата должен был составить 6,2 метра, т.е. около 8% от полного размера изначально планировавшегося тяжелого самолета. Достаточно много времени ушло на ожидание результатов испытаний X-48A. Тем не менее, их дождались и создали новый проект. В июне 2005 года очередной прототип получил название X-48B. При этом было собрано сразу два дистанционно управляемых самолета. Для удобства их обозначили индексами Ship 1 и Ship 2.

Испытания X-48B состояли из трех основных частей. Сперва Ship 1 отправили в аэродинамическую трубу. Благодаря своим размерам и электронно-механической «начинке» этот беспилотник являлся одновременно и опытным образцом, и масштабным продувочным макетом полноценного самолета. По завершении продувок, которые стали причиной ряда изменений конструкции обоих прототипов, Ship 1 перевезли из университета Old Dominion в исследовательский центр NASA, расположенный на авиабазе Эдвардс. Второй этап испытаний проводился на базе и включал в себя наземные проверки всех систем. Наконец, после всех доводок и исправлений X-48B Ship 2 поднялся в воздух. Первый полет состоялся 20 июля 2007 года. Прототипом управлял оператор, в распоряжении которого был комплекс средств для видео- и аппаратного контроля над параметрами полета. Первый полет прошел успешно, хотя и не без нареканий со стороны оператора-пилота. В основном они были связаны с не совсем привычным характером поведения самолета в воздухе.

Программа BWB/X-48


В ходе пары полетов оператор привык ко всем особенностям пилотирования. Первая часть летных испытаний включала в себя 11 полетов на малых скоростях. В их ходе выяснилось, что оба X-48B совершенно спокойно взлетают и садятся на скоростях около 110-115 километров в час. В последующих полетах аппараты продемонстрировали хорошую управляемость и на больших скоростях. Оптимальной же для отрыва и касания полосы была признана скорость в пределах 120-140 км/ч. Малые взлетная и посадочная скорости, среди прочего, обещают проекту хорошие показатели взлетной дистанции – за счет отсутствия необходимости в наборе и сбросе больших скоростей.

В марте 2010 года из компании Boeing поступило сообщение, касавшееся перспектив X-48B. Пресс-служба концерна рассказала, что испытания двух прототипов завершены с положительным результатом. В ходе нескольких десятков полетов была получена вся необходимая информация. По этой причине инженеры «Боинга» могут приступить к созданию очередного летательного аппарата программы. Что касается X-48B, то этот проект со спокойной совестью был закрыт, а оба прототипа отправлены на «почетный отдых». Как оказалось, не надолго.

«Самый младший брат»

Одновременно с завершением проекта X-48B был анонсирован новый, получивший обозначение X-48C. Целью очередной фазы программы BWB/X-48 является изучение шумовых параметров полета. С самого начала проекта инженеры сначала McDonnell Douglas, а затем и Boeing помимо летных и грузоподъемных качеств хотели обеспечить приемлемые показатели шума. Собственно говоря, после доводки летающей лаборатории в виде X-48B остается только совершенствовать силовую установку, системы управления и т.д.

В сентябре 2010 года стало известно, что из-за отсутствия необходимости в изменении размеров прототипов, X-48C будет переделан из X-48B. За основу для очередного прототипа взяли Ship 2. До середины 2012 года X-48C проходил испытания в аэродинамической трубе. В ходе этих тестов было выяснено, что трехдвигательная схема силовой установки не является оптимальной: средний двигатель по ряду причин не только прибавляет свой шум к шуму других моторов, но и усиливает их. Поэтому от него отказались. Для компенсации потерянной мощности пришлось оснастить X-48C более мощными двигателями с тягой по 36 кгс. Ранее двигатели выдавали 23,5 кгс каждый.

Программа BWB/X-48


Изменения претерпел и корпус-крыло экспериментального самолета. Прежде всего, пришлось немного изменить форму задней части крыла и сдвинуть мотогондолы с пилонами. По бокам от двигателей установили два киля с рулями направления. Помимо улучшения путевой устойчивости это сказалось на шумности аппарата. Также в задней части фюзеляжа-крыла смонтировали длинную штангу. На ее конце располагается аппаратура для измерения температуры реактивных газов и шума работы двигателей. По имеющимся данным, внутренняя компоновка прототипа X-48C осталась прежней – всю записывающую и передающую аппаратуру вписали в имеющиеся объемы.

В настоящее время испытания X-48C в аэродинамических трубах подходят к концу. Недавно сотрудники «Боинга» проговорились о скором начале летных испытаний. Очевидно, новый прототип отправится в свой первый полет до конца этого года, либо в начале следующего. Тогда же мы получим первые сведения о ходе испытаний и целесообразности проведенных улучшений и изменений.

Цели проекта

Пока сотрудники NASA работают с аэродинамическими трубами, а конструкторы Boeing добавляют последние линии на чертежах X-48C, стоит поговорить о перспективах и плюсах компоновки BWB. Главный плюс, который и заинтересовал военных, касается внутренних объемов фюзеляжа-крыла. За счет интегральной конструкции самолет системы BWB можно оснастить грузовым отсеком, почти в два раза большим, чем у самолета классической схемы с таким же размахом крыла. На первых стадиях программы BWB озвучивалась возможность размещения внутри самолета 19 грузовых паллет, чей размер сопоставим с 20-футовыми контейнерами. Возможно, это было преувеличением, но транспортный самолет на основе этой концепции вполне способен заменить «старичков» Lockheed C-5 Galaxy. Второй плюс – экономичность. Согласно текущим расчетам, самолет BWB тратит на 20% меньше топлива, чем его «стандартный» аналог. Экономия достигается, в первую очередь, благодаря оптимизации обтекания интегральной конструкции.

Концепция BWB также может быть полезна для воздушного сообщения с отдаленными районами, в которых нет взлетно-посадочных полос большой длины. Благодаря возможности лететь на скоростях менее 200 км/ч самолет системы BWB способен садиться и взлетать со сравнительно небольших полос, в том числе и с полной загрузкой. Последний плюс идеи заключается в модульности конструкции. Фактически, в грузоотсеке самолета может быть размещен любой груз или любое оборудование. Это может быть тельферное оборудование для размещения грузов или дополнительный топливный бак для выполнения функций самолета-заправщика.

В то же время, проект BWB/X-48 даже после двадцати лет активных работ все еще не вышел из стадии исследований и экспериментов. Поэтому строительство полноразмерного опытного образца вряд ли начнется ранее конца текущего десятилетия. Конечно, неприятно и даже обидно, что такая интересная машина оказывается слишком сложной для немедленного строительства. С другой стороны, любой новый проект требует вложения сил и времени. X-48, являясь к тому же и воплощением новой концепции Blended Wing Body, требует особого внимания.

На фоне всех преимуществ и сложности программы особо интересно смотрится реакция Пентагона. Генералы Соединенных Штатов десять лет назад отказали X-48 в государственном финансировании и с тех пор Boeing «тянут» проект самостоятельно. При этом военные США время от времени поднимают вопрос о возобновлении поддержки программы. До сих пор они не пришли к единому мнению, что может служить основанием для одного предположения. Если военные не заинтересованы в поддержке программы и как следствие, в приоритетной разработке техники под их нужды, то X-48 вполне может стать сугубо коммерческим проектом, направленным на удовлетворение нужд частных компаний-авиаперевозчиков.


По материалам сайтов:
http://boeing.com/
http://nasa.gov/
http://cranfieldaerospace.com/
http://airwar.ru/
http://testpilot.ru/
http://dailytechinfo.org/
Автор: Рябов Кирилл


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter

Видео в тему

Читайте также
Комментарии 15
  1. Джон из США 24 июля 2012 08:40
    Вот такой облик будет у ПАК-ДА (Перспективный авиа. комплекс дальней авиации).
    Красивая машина будет и хорошо летать.
    Джон из США
    1. Eugene 24 июля 2012 09:23
      А вы уверены, что такая форма будет оптимальной на сверхзвуке?
      Eugene
      1. 755962 24 июля 2012 10:07
        Для бомбардировщиков вооружённых ракетами с большой дальностью полёта сверхзвук и не нужен.Ему не зачем заходить в зону действия ПВО,а так же в зону работы истребительной авиации.
        755962
        1. GG2012 24 июля 2012 10:19
          А не за горами, появление сверх дальнего ПВО.
          "И шо тохда?"
          Этот проект похож на большую выкачку денег из бюджета США.
          GG2012
      2. Джон из США 24 июля 2012 13:18
        А вы уверены, что такая форма будет оптимальной на сверхзвуке?

        форма центроплана останется прежней, для уменьшения лобового сопротивления форма носа и крыльев будет иной.
        Джон из США
    2. Podojdi 24 июля 2012 10:08
      Откуда Вы знаете, какой она будет?
      Podojdi
    3. urzul 24 июля 2012 15:34
      Проект 100 создавался в конкурсе, основная задача которого была в разработке сверхзвукового истребителя авианосцев. В конкурсе участвовали: КБ Сухого (Т-4), КБ Туполева (Ту-135), Яковлева (Як-33 или Як-35). Конкурс выиграл Т-4. Самолёт должен был нести две крылатые ракеты Х-45.

      Впервые опытный экземпляр поднялся в воздух 22 августа 1972 года. Пилотировал самолёт ведущий лётчик-испытатель ОКБ Сухого Ильюшин Владимир Сергеевич, штурманом был Николай Алексеевич Алфёров. После 10 успешных полётов проект был закрыт. Единственный экземпляр находится в Центральном музее Военно-воздушных сил РФ. В дальнейшем разрабатывались варианты Т-4М (главные изменения заключались в изменяемой стреловидности крыла,переработанной силовой установке) и Т-4МС (фактически уже другая машина,от первоначального облика самолёта мало что оставалось),но и они были отвергнуты. Место Т-4М занял Ту-22М, а Т-4МС - Ту-160.

      Закрытие проекта связывается с несколькими проблемами:
      дальнейшими изменениями технических требований к машине и загруженностью КБ Сухого разработкой Т-10, хотя конструкторами Сухого и был представлен новый проект Т-4МС под новые требования.
      ВВС и оборонный отдел ЦК КПСС посчитали проект неперспективным.
      у КБ Сухого не было производственных мощностей для проведения расширенных государственных испытаний Т-4. Базовый для КБ Тушинский машиностроительный завод такой заказ потянуть не мог, предполагавшийся для этого Казанский авиационный завод Сухому передан не был.
      Проекту воспрепятствовал Андрей Николаевич Туполев который считал себя "патриархом" дальней авиации,в том числе стратегических бомбардировщиков и не хотел делиться лаврами с кем-то другим, а также не хотел отдавать подходящий для проекта Казанский авиационный завод, при этом он был вхож в высшие чины власти. В итоге тогдашний министр авиационной промышленности Дементьев Петр Васильевич подписал указ о создании Ту-160, требовавший закрытия всех работ по самолету Т-4 и его варианту с крылом изменяемой стреловидности Т-4М. Даже когда был представлен усовершенствованный вариант Т-4МС (который был по сути другим самолетом) и сочетал в себе все преимущества Ту-160 и также превосходил его по многим параметрам, Андрей Николаевич Туполев все равно "протолкнул" Ту-160 к производству (хотя это был не его самолет, а проект Мясищева Владимира Михайловича)
      1. vaf 24 июля 2012 17:19
        Цитата: urzul
        Место Т-4М занял Ту-22М, а Т-4МС - Ту-160.


        Андрей,приветствую,+! Всё абсолютно точно! good и корректно! bully

        Немного добавлю, что сначала место сотки занял Ту-22 (Шило), ну а потом уже всё как ты пишешь!
        vaf
  2. vmnss 24 июля 2012 11:04
    Ребята немножко лукавят относительно посадки на любую полосу. Короткие полосы помимо длины пробега имеют и ограничения по нагрузке. Поэтому либо придется усиливать полосы на которые в перспективе сможет сесть эта бандура, либо делать ее сороконожкой для распределения нагрузки, что закономерно повлечет за собой усложнение конструкции.
    vmnss
    1. vaf 24 июля 2012 17:22
      Цитата: vmnss
      Ребята немножко лукавят относительно посадки на любую полосу. Короткие полосы помимо длины пробега имеют и ограничения по нагрузке.


      Абсолютно не лукавят,т.к. все полосы не зависимо от своей длины имеют ограничения по посадочному весу и для полосы всё равно сколько колёс шасси на неё "давит", а вот для самолёта ...нет!
      vaf
      1. vmnss 25 июля 2012 11:41
        Я немного неправильно выразился. Естественно все полосы имеют ограничения. Просто для коротких полос классификационное число покрытия как правило меньше чем у длинных и принимать воздушные суда большой массы они не могут. Может не совсем корректный пример, но вот аэропорт на Соловках по потребной длине ВПП принимать Ан-74 может, а по допустимой нагрузке нет. Я вот о чем говорю.
        vmnss
  3. atesterev 24 июля 2012 18:51
    Странно, что интегральную компоновку для пассажирских самолётов начали разрабатывать только сейчас... Это напрашивалось уже давно!
    1. vaf 24 июля 2012 19:39
      Цитата: atesterev

      Странно, что интегральную компоновку для пассажирских самолётов начали разрабатывать только сейчас


      ????????? Конкорд, Ту-144!!!
      vaf
      1. atesterev 24 июля 2012 20:17
        Ну это скорее исключение, чем правило, и при чём для сверхзвуковых... А вот для дозвуковых, как мне кажется, это тоже перспективно. Просто ~ лет 5-7 тому туда я задумывался, а почему фюзеляж в сечении круглый, а не... ну и так далее. К стати, B-2 весьма не сверхзвуковой...
  4. RBXize 24 июля 2012 22:56
    Народ, а причем тут бомбардировщики и ПВО? Причем тут сверхзвук? Это гражданский самолет. Были когда-то сверхзвуковые пассажирские самолеты. Время показало что они никому не нужны. Гораздо важнее экономия топлива, дешевизна полета. Интересная перспектива. Посмотрим что будет.
  5. ALEXXX1983 28 октября 2012 21:25
    Интересный и на мой взгляд перспективный проект! компоновка довольно интересная - нечто среднее между летающим крылом и класикой. Появление таких самолетов с высокой топливной эффективностью в будующем должно снизить себестоимость перелета - и как следствие цену на билеты)

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гость, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня