Сверхзвуковой «боколет» – решение всех проблем?

На протяжении всей истории авиации появлялись самые смелые проекты, которые, по задумке их авторов, должны были изменить облик всей отрасли. Как показала практика, далеко не каждое предложение может быть воплощено в металле или иметь должную эффективность. Поэтому часть оригинальных проектов так и осталась на бумаге. Недавно стало известно, что очередное революционное решение придумали сотрудники Университета Майами (США). Целью их концепции является значительное улучшение экономичности грузовых и пассажирских перевозок.

Сверхзвуковой «боколет» – решение всех проблем?


Авиаконструкторы очень давно столкнулись с проблемой многорежимности. Дело в том, что при традиционных аэродинамических компоновках самолетов для обеспечения хороших летных данных на большой скорости приходится жертвовать взлетно-посадочными характеристиками. Если же во главу угла ставятся короткие разбег и пробег, то, скорее всего, обтекание и топливная эффективность на больших скоростях будут, как минимум, средними, если не плохими. В течение последних нескольких десятилетий решением этой проблемы являлось крыло изменяемой стреловидности. Однако оригинальное в теории решение обернулось значительным усложнением и утяжелением конструкции. Как результат, такая конструктивная находка применялась только на военных самолетах. Не так давно в NASA поступило техническое предложение, которое одновременно сможет решить проблему «совместимости» режимов полета и при этом не сильно усложнить конструкцию летательного аппарата.


Согласно проекту SbiDir-FW (Supersonic Bi-directional Flying Wing – Сверхзвуковое летающее крыло с двумя направлениями полета), перспективный лайнер должен иметь совершенно непривычную конструкцию. Группа инженеров, которой руководит профессор Гэ-Чэн Чжа, предлагает совместить в одном самолете сразу два крыла, рассчитанные для полета на разных режимах. Для того чтобы такой летательный аппарат не нуждался в сложных системах изменения конфигурации крыла, плоскости предлагается разместить под прямым углом друг к другу. Крыло, предназначенное для полета на малых скоростях, имеет большее удлинение и соответствующий профиль. Вторая плоскость, в свою очередь, рассчитывается под сверхзвуковые полеты и обладает малыми размерами и сравнительно тонким профилем. Предполагается, что самолет системы SbiDir-FW будет взлетать в дозвуковой конфигурации, «опираясь» на крыло большего удлинения, а после разгона поворачиваться на 90° вокруг вертикальной оси, что позволит самолету получить необходимые для сверхзвукового полета аэродинамические свойства. Таким образом, большую часть времени самолет будет лететь, если можно так выразиться, боком.

Сверхзвуковой «боколет» – решение всех проблем?


Предложенный «боколет» в плане напоминает четырехконечную звезду с несимметричными лучами. Такая схема, как утверждается, позволяет осуществлять изменение аэродинамических качеств без особого труда и усложнения конструкции. Собственно для разворота самолет SbiDir-FW должен оснащаться несколькими специальными системами. Во-первых, при переходе с одного режима на другой происходит разворот двигателей. На имеющихся схемах это два турбореактивных двигателя, размещенные на едином основании. Во время разворота и «перехода» на другое крыло двигательная группа поворачивается вокруг центральной оси, чем частично обеспечивает необходимый крутящий момент. Окончательный доворот самолета предлагается производить при помощи двух отклоняемых законцовок длинного крыла. При взлете перспективного «боколета» законцовки располагаются вертикально и выполняют функции килей. После разгона до соответствующей скорости они опускаются в крайнее нижнее положение и становятся частью длинного крыла, после разворота «превращающегося» в подобие фюзеляжа. При снижении скорости процедура повторяется в обратном порядке – моторная группа разворачивается в прежнее положение, а законцовки поднимаются вверх.

При первом рассмотрении предложения сотрудников Университета Майами возникает несколько вопросов. К примеру, как в проекте SbiDir-FW обеспечивается безопасность разворота в полете? Во время этой процедуры на разных участках обоих крыльев могут возникнуть завихрения, которые при неблагоприятном стечении обстоятельств могут даже свалить самолет в плоский штопор. Другой вопрос касается профиля крыльев. Очевидно, что для обеспечения достаточной подъемной силы крыло должно иметь характерное каплеобразное сечение. Однако после «смены» крыльев то из них, что теперь стало подобием фюзеляжа, не будет симметричным в поперечных сечениях. Возможный результат этого – повышение сопротивления воздуха, лишние вихри и т.д. Немного поразмыслив над имеющимися схемами и описанием идеи, можно найти еще с полдюжины различных моментов, которые вызывают серьезные вопросы: расположение экипажа, размещение пассажиров и парирование возникающих перегрузок, сочетание необходимой толщины крыла и достаточных аэродинамических параметров и так далее, и тому подобное. Однако Гэ-Чэн Чжа не разделяет подобного пессимизма и утверждает, что все возможные проблемы уже выявлены, проработаны и найдены способы решить их. Правда, способ решения той или иной задачи пока что не раскрывается.

Зато профессор огласил некоторые цифры, касающиеся аэродинамического облика перспективного самолета. SbiDir-FW в конфигурации бизнес-джета на скоростях в промежутке от полутора до двух скоростей звука будет иметь аэродинамическое качество не менее 15. Подобные показатели характерны для дозвуковых самолетов с прямым крылом или малой его стреловидностью. Что касается самолетов, летающих на сверхзвуковых скоростях, то, к примеру, знаменитый Concorde на скорости в М=2 имел аэродинамическое качество в несколько раз меньше, чем у расчетного SbiDir-FW. Тем не менее, американские конструкторы пока не оглашали массогабаритные параметры гипотетического бизнес-джета, данные которого они посчитали. Возможно, хорошие летные данные стали последствием очень малой нагрузки на крыло или подобных вещей, не свойственных самолетам стандартной схемы. В пользу предположения о заведомой легкости «боколета» на представленных схемах говорит и его силовая установка – только два турбореактивных двигателя. Еще один плюс перспективной схемы, по словам авторов, касается шумового аспекта эксплуатации. Утверждается, что звуковой удар от SbiDir-FW, летящего на сверхзвуке, будет гораздо слабее, чем от существующих самолетов.

В общем, проект SbiDir-FW пока имеет ряд сложностей, которые еще только предстоит преодолеть. Если верить его авторам, то основные идеи по этому поводу уже есть и осталось только проверить их в ходе исследовательской работы и практических испытаний. В случае удачного завершения научных работ и проведения полноценных испытаний хотя бы дистанционно управляемой модели программа SbiDir-FW станет прародителем революционно нового класса многорежимных самолетов, которые, возможно, станут лидерами рынка гражданской и транспортной авиации. Ну а если на любой из стадий проработки проекта проявится какой-либо серьезный и принципиально неустранимый недостаток, то SbiDir-FW пополнит список тех аппаратов, которые в определенных кругах именуются термином «вундерлюфт». Стоит отметить, что агентство NASA, похоже, не воспринимает предложение ученых из Майями в качестве заведомо провального прожекта и готово подключиться к исследованиям, а также выделить на исследования серьезные суммы.


http://nasa.gov/
http://science.compulenta.ru/
http://newsru.com/
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 33
  1. Liasenski 4 сентября 2012 10:01
    Идея интересная, но что бы воплотить её в жизнь нужно очень много работать конструкторам, а получится, или нет - это вопрос.
    1. Гражданский 4 сентября 2012 11:02
      ниндзя такие использовали... похоже
    2. Tjumenec72 4 сентября 2012 19:42
      В маями людям заняться нечем в межсезонье, вот и вояют всякую хрень lol
      Проект впринципе не реализуем. Оспри ни как не доделают, а тут виш как гравицапа)))
      Tjumenec72
    3. boraMSK 5 сентября 2012 01:31
      разворот - ахилесова пята, ни чего путного не получиться..
      boraMSK
  2. vylvyn 4 сентября 2012 10:02
    Тупиковая ветвь америкосовского авиастроения, хоть и интересная. Интересно как в самом самолёте будут вертеть кресла с пассажирами, не лететь же им бедным боком.
    vylvyn
    1. crazyrom 6 сентября 2012 23:32
      Цитата: vylvyn
      Тупиковая ветвь америкосовского авиастроения, хоть и интересная. Интересно как в самом самолёте будут вертеть кресла с пассажирами, не лететь же им бедным боком.


      Они бы взлетали боком, а летали нормально, вперёд.

      Но идея мне не нравится, лучше нормальный "треугольник" сделать (по формату Ту-144), а нехватку размаха крыла компенсировать управлением через умный компьютер.
  3. Ванёк 4 сентября 2012 10:06
    Чушь какая-то.
    Ванёк
    1. Трубодур 4 сентября 2012 10:22
      Это может и чушь, а может и нет, но однозначно американцам не сделать подобное- ума не хватит fool .
      Трубодур
      1. ИНТЕР 4 сентября 2012 15:40
        Цитата: Трубодур
        Это может и чушь, а может и нет, но однозначно американцам не сделать подобное- ума не хватит

        А если наших подключить?
        1. Wedmak 4 сентября 2012 15:43
          Наши покрутили бы пальцем у виска и сделали бы свое - как обычно, оригинальное, простое и эффективное. Дайте только время и деньги.
    2. Zerstorer 4 сентября 2012 10:28
      Интересно как себя это объект ведет на переходных режимах? Преходный режим здесь достаточно длительный по времени. Вот и возникает вопрос как обеспечить устойчивость и управляемость на этом этапе полета.
      1. Tjumenec72 4 сентября 2012 19:45
        Никак - это эквилибристика
        Набираешь большую высоту и начинаешь маневр))) надеясь успеть до соприкосновения с землей)
        Tjumenec72
  4. Wedmak 4 сентября 2012 11:18
    Хрень, мне чисто интересно, как будет себя чувствовать экипаж при повороте... их там по стенкам не размажет? Да и расположение движков наверху вызывает большое сомнение. Управляемость походу вообще никакая.
    1. cvx 4 сентября 2012 13:16
      Как вобще экипаж будет управлять самолетом, находясь в одном из крыльев и наблюдая виды сбоку? Как и чем будут маневрировать в таком положении? Хренотень полнейшая. Да здравствует профессор Гэ-Чэн Чжа!
      cvx
  5. snek 4 сентября 2012 12:10
    Цитата: vylvyn
    Тупиковая ветвь

    Цитата: Ванёк
    Чушь какая-то.

    Цитата: Wedmak
    Хрень,

    Люди, что ж вы так к новаторским идеям? Тут надо проверять надо, сначала компьютерным моделированием, потом на моделях. Да, самое сложное - это переходный режим, насколько машина стабильна будет, какие будут перегрузки. Короче проверять надо, а не отметать просто потому, что не нра.
    snek
    1. Wedmak 4 сентября 2012 12:18
      Новаторская идея должна быть хоть как-то подкреплена технологиями и условиями ее реализации. Иначе это просто фантазии. А вот это я назвать новаторской идеей не могу. Приведу пример новаторской идеи, которая даже воплотилась в рабочих моделях - российский "ЭКИП". Правда не спешат его внедрять, все же аппарат действительно необычный по своим характеристикам.
      А это... сложно реализуемая, не целевая хрень.
    2. СтарыйСкептик 4 сентября 2012 13:49
      А как эти ребята собираются менять направление аэродинамических профилей, или они о таком понятии не знают. Я что-то не слышал, об эффективных симметричных профилях. В 3DМожно даже пепелац заставить летать.

      ПОЛНЫЙ БРЕД.
      СтарыйСкептик
      1. Wedmak 4 сентября 2012 13:52
        Может в пикировании? Перелет с элементами садизма.... smile
  6. borisst64 4 сентября 2012 13:21
    Если бы лет 50-60 назад людям показали это фото и сказали, что конструктор планирует перевозить на этом самолете 250т, при полной массе 640т, ответ был бы - тупиковая ветвь, чушь, хрень.
    borisst64
    1. Wedmak 4 сентября 2012 13:47
      А что, летает? Перевозит? Построен в одном экземпляре, второй все еще на стапелях.
      На сколько я знаю, этот самолет признали избыточным по массе и не рентабельным. И строился он только для одной цели - возить крупногабаритные блоки к "Энегрии" и "Бурану" и другим ракетам с завода на сборочный цех. Я не говорю что это плохой самолет! Уникальный! Только вот одним этим сыт не будешь. И сейчас основные перевозки крупногабаритных грузов выполняют "Руслан"-ы.
      И еще - компоновка стандартная для самолета, даже человек 1920--х узнал бы в нем самолет. Только очень большой и толстый.

      Вопрос-то в другом: какое применение планируется для игрушки на фото в начале текста статьи? Игрушки дорогой, сложной. Какие функции не могут выполнить современные самолеты и может она? Вот поэтому и хрень.
      1. El13 4 сентября 2012 15:52
        Цитата: Wedmak
        И еще - компоновка стандартная для самолета, даже человек 1920--х узнал бы в нем самолет.

        А в B-2 что бы он узнал?
    2. СтарыйСкептик 4 сентября 2012 13:52
      Это классическая аэродинамисеская схема, вопрос денег и технологий.
      СтарыйСкептик
  7. maxiv1979 4 сентября 2012 13:54
    Цитата: borisst64
    Если бы лет 50-60 назад людям показали это фото и сказали, что конструктор планирует перевозить на этом самолете 250т, при полной массе 640т, ответ был бы - тупиковая ветвь, чушь, хрень.


    да с чего бы это сказали? самолет классический абсолютно и полностью вписывается в любые законы развития, а вот сверхзвуковой боколет...))
    maxiv1979
  8. El13 4 сентября 2012 15:56
    Идея мне понравилась как идея, очень оригинально, не знаю, возможно ли воплотить, но вот в качестве трансконтинентального гиперзвукового лайнера можно было бы сварганить, только движки я бы не поворотными сделал, а четыре поставил: два в продольном направлении - турбореактивные, а в поперечном - прямоточные - на высоте не только бы аэродинамика бы менялась, но и двигатели, правда, это добавило бы массы, но устранило бы поворотный механизм и решило бы вопрос высотной эффективности двигателей.
    1. Wedmak 4 сентября 2012 16:02
      Ээээээ... а как вы предлагаете переходить с одних движков на другие? Вас не смущает изменение вектора тяги на таких скоростях? Тем более, что прямоточные начинают работать только на 3-4М по-моему. Поправьте если ошибаюсь.
      Легче уж тогда поставить их все в ряд, и сделать изменяемое (или убирающееся в корпус) крыло.
      1. El13 4 сентября 2012 16:24
        Цитата: Wedmak
        .. а как вы предлагаете переходить с одних движков на другие?

        "Кобра" - угол атаки 120 градусов, говорят, даже до 180 уже довели - это движками вперёд, правда, через "голову", но это уже не так важно. Здесь же при отсутствии вертикального оперения повернуться на 90 градусов, мне кажется, проще, даже перегрузок больших не будет.
        Про 3-4М Вы правы, я поэтому и писал про трансатлантический гиперзвуковой лайнер. А если их зализать в фюзеляж, то из механизации двигателей - только люки, убираемые в корпус. Можно даже одни сверху поставить, а другие снизу.
        Что проще - это или крыло с изменяемой геометрией - вопрос далеко неоднозначный, возможно, при одних размерах аппарата - одно, а при других - другое, масштабный фактор.
        1. Wedmak 4 сентября 2012 20:46
          Вот честно, с трудом представляю "Кобру" в исполнении гражданского авиалайнера, да еще с пассажирами. Насчет военного применения тоже мало что могу придумать - только как носитель ракетного вооружения, ну может разведчик. И то как-то.... с трудом представляется.
          1. El13 4 сентября 2012 23:45
            Бррррр, вращение в данном случае будет вокруг вертикальной оси, а т.к. вертикального оперения нет, то и перегрузок практически не будет.
  9. Slevinst 4 сентября 2012 17:53
    бесперспективно в воздушном пространстве, разворачивать что либо на таких скоростях в воздухе это не безопасно что бы они не сделали, вертикальный взлет и потом поворот возможно!, но при таком взлете не нужен поворот!, фанблятасты!!!
  10. Skorba 4 сентября 2012 19:56
    очередная вундервафля
    Skorba
  11. Nechai 4 сентября 2012 21:56
    Критичными БОКОВЫМИ перегрузками, без спец.костюмов и необходимых систем, для большинства людей являются 0,5g. Кроме всех аэродинамических и движковых промблем, представляете такую синхронизируемую к вектору ускорения компоновку пассажирского салона?
    Nechai
  12. Андрей_К 4 сентября 2012 23:55
    Еще одно подтверждение того, что без изменяемой геометрии ,или на худой конец стреловидности, крыла дальше двигаться нельзя.
    Не понимаю, чем боколет лучше выдвижных крыльев?
    С современными материалами можно же что-то интересное придумать, чего раньше было сделать невозможно?
  13. mr.Man 5 сентября 2012 00:21
    Во время разворота и «перехода» на другое крыло двигательная группа поворачивается вокруг центральной оси, чем частично обеспечивает необходимый крутящий момент.
    laughing и всё, что внутри размазывается по стенкам от перегрузки...
  14. ALEXXX1983 23 октября 2012 21:59
    сильно сомневаюсь - что это вообще сможет взлететь)
  15. ALEXXX1983 25 октября 2012 17:28
    Цитата: El13
    А в B-2 что бы он узнал?

Информация

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