Концепция объединения самолета с поездом: Clip-Air
Проект самолета Clip-Air создавался в Федеральной политехнической школе в Лозанне, начиная с 2009 года. Модель самолета с размахом крыла в 1,2 метра впервые будет показана на публике в рамках юбилейного авиасалона в Ле-Бурже, который начался сегодня, 17 июня 2013 года. При этом самолет выглядит более чем необычно. Clip-Air состоит из несущей части, так называемое «летающее крыло» с двигателями, топливными баками, шасси и кабиной пилотов и подцепляемых к нему транспортных капсул, в которых могут размещаться как грузы, так и пассажиры. Всего под крылом самолета может быть размещено до 3-х «капсул» длиной приблизительно 30 метров и весом до 30 тонн каждая, общей вместимостью до 150 пассажиров.
Данная концепция могла появиться на свет лишь в Европе. Хотя авиационный транспорт здесь достаточно хорошо развит, на маленьких расстояниях по удобству, а иногда и скорости движения он достаточно легко может уступать железнодорожному транспорту: ведь в аэропорту вам необходимо сначала пройти регистрацию, до аэропорта надо на чем-то добраться, а из аэропорта прибытия аналогичным образом уехать. Все это, а также возможные проволочки с получением багажа, способны съесть много времени, поэтому, если вы совершайте перелет ближе чем на 1000 километров, использование высокоскоростного ж/д транспорта выглядит более удобной альтернативой.
Те люди, которые следят за развитием современного транспорта, скорее всего, видели различные гибриды, которые объединяют в себе самолет и вертолет или автомобиль и мотоцикл. Но швейцарские инженеры из Лозанны решили пойти еще дальше и объединили два, на первый взгляд, совершенно противоположных друг другу способа перевозки грузов и пассажиров – они попытались объединить самолет и поезд. Концепт совершенно нового транспортного средства, который получил название Clip-Air, представляет собой очень большой самолет, который обладает не одним, а сразу тремя корпусами-капсулами. Каждая из этих капсул может быть заполнена пассажирами или грузом отдельно, после чего прикреплена к общей основе самолета – «летающему крылу».
Создатели Clip-Air сейчас сравнивают свое изобретение с поездом, который сможет курсировать не по обычным рельсам, а по небу, в то время как капсулы в этом виде транспорта будут играть функцию вагонов железнодорожного состава. В предложенном швейцарскими изобретателями концепте замечательно то, что данные капсулы смогут также играть роль обыкновенных железнодорожных вагонов. Заполнять капсулы пассажирами можно на ж/д станциях, а не в аэропортах. Данное новшество, а также значительно увеличившаяся вместительность авиалайнера позволят сделать перелеты с помощью Clip-Air значительно дешевле, чем даже на наиболее экономных моделях современных самолетов.
Прилетая в аэропорт назначения, Clip-Air отцепляет от себя вагон-салоны, после чего их транспортируют по рельсам к привычным железнодорожным вокзалам, без осуществления пересадок, проверки багажа и прочих ужасов стандартных аэропортов. Разработчики концепта признают, что их проект на данный момент достаточно футуристичен, и для того, чтобы воплотить его в металле и поставить на крыло им придется преодолеть ряд сложных технических барьеров, но при этом швейцарцы верят в будущее предложенной ими концепции, которая идет в разрез с канонами современного самолетостроения.
В этом нет ничего странно, концепция обладает целым рядом достоинств. Во-первых, предложенная концепция – это достаточно удобно. Пассажиры такого самолета смогут садиться в вагоны на ж/д вокзалах даже в сравнительно небольших населенных пунктах, после чего прибывать по железной дороге в крупные аэропорты, откуда (без многочисленных проверок и утомительных пересадок) в тех же самых вагонах они смогут продолжать путешествие, но уже по воздуху. Помимо борьбы за удобство и быстроту перемещения пассажиров и грузов, данный проект сулит серьезные выгоды и в том, что касается стоимости.
Одно «летающее крыло» в состоянии будет работать сразу на несколько разных авиакомпаний или их консорциум, беря в полет попутные «капсулы» и не простаивая в ожидании. Данное транспортное средство, по сути, может под одним крылом перевозить грузы и пассажиров сразу 3-х авиакомпаний. Которые, что также достаточно важно, смогут брать самолет в аренду, а не приобретать собственные летательные аппараты, в данном случае, отдельные капсулы.
Во-вторых, в сходном самолете-вагоне вместо людей можно разместить очень большой газовый бак. Последнее достаточно важно: самолеты, построенные по классической схеме, обладают слишком небольшим внутренним объемом, для того чтобы перевозить по воздуху перспективное газовое топливо. К примеру, Ту-155 еще в 1988 году мог летать на жидком водороде, в то же время в теории ничто не может помешать применять авиалайнеры на сжиженном метане, который сегодня стал более дешевым видом топлива.
Как показала практика бак для сжиженного газа, не имеет значения какого именно, оказалось достаточно трудно (практически невозможно) расположить в крыльях самолета – у обычных машин там просто слишком мало свободного места. В то же время размещение бака в фюзеляже практически в 2 раза снизило пассажировместимость экспериментального самолета Ту-155. Однако компоновка летающего крыла вполне подходит для этих целей, так как бóльшая часть объема при осуществлении полетов на жидком топливе все равно остается не востребованной. В теории же даже самый обыкновенный сжиженный метан в наши дни обходится в разы дешевле топлива, полученного из нефти, причем существование и работы по добыче сланцевого природного газа говорят о том, что в обозримом будущем ситуация вряд ли сможет по какой-либо причине измениться.
В-третьих, по словам швейцарских разработчиков, Clip-Air сможет решать достаточно важную задачу, которая была поставлена ACARE (Консультативным европейским советом по исследованиям в области аэронавтики): к 2020 году сократить количество выбросов CO2 сразу на 50% при совершении авиационных перелетов (в пересчете на протяженность маршрута и число пассажиров). Трехмоторный самолет-вагон Clip-Air сможет всего за 1 рейс перевезти такое же число пассажиров, как 3 двухмоторных самолета А320. При выполнении полетов на расстояние более 4 тысяч километров экономия горючего (и сокращение выбросов) будет очень существенной, ниже, чем у трех двухмоторных аэробусов. Помимо этого, создатели самолета рассматривают возможность применения биотоплива и жидкого водорода взамен традиционных видов авиационного топлива.
При всех экономических и экологических плюсах швейцарского проекта трудностей также хватает и они достаточно очевидны. Аэродинамика 3-х капсул, закрепленных под общим летающим крылом, будет хуже, чем у стандартного однофюзеляжного самолета, спроектированного по классической компоновке. Конечно же, это поддается оптимизации, но, по словам самих создателей данного проекта, оптимизация пока что достаточно далека от окончания.
Достаточно серьезно стоит и проблема шасси самолета. Обыкновенные проекты летающего крыла (без использования подвесных вагон-салонов) часто предусматривают применение воздушной подушки. Хотя идея, реализованная в свое время еще на самолетах Пе-2 и УТ-2, продемонстрировала способность таких летательных аппаратов садиться даже на воду или в тундре, у классических самолетов слишком мало места, которое было бы удобно для размещения такого шасси. В теории у летающего крыла таких площадей гораздо больше, при этом избыточное давление в воздушной подушке в данном конкретном случае может быть незначительным. Однако у Clip-Air так просто не получится – использованию воздушной подушки мешают подвесные «фюзеляжи» с людьми и грузами.
Поэтому швейцарцы проектируют шасси в основном обычной схемы (16 колес), которое будет подвешено в специальных гондолах, расположенных на 2-х достаточно развитых пилонах, которые располагаются между внешними пассажирскими салонами и боковыми двигателями. Вполне очевиден тот факт, что сопротивление такого шасси будет сопоставимо с «лаптями» знаменитого Ju-87 и вряд ли положительным образом скажется на расходе горючего, хотя и не перекроет всех экономических преимуществ Clip-Air.
Вызывает вопросы и общая прочность предложенной конструкции: крепления пассажирских и грузовых салон-вагонов должны иметь очень значительный запас прочности; также потребуется существенное усиление самого летающего крыла в местах подобных сопряжений. Само собой, общий вес конструкции будет зависеть от конкретных материалов и решений, которые выберут разработчики, но уже сегодня понятно, что для создания равнопрочной конструкции потребуются бóльшие жертвы, чем у самолетов классической схемы или у классического летающего крыла. Наконец, для хорошего, уверенного управления таким сложным летающим крылом необходима будет эффективная помощь электроники: летчику-человеку поддерживать Clip-Air в воздухе, сохранять его устойчивость будет достаточно сложно. Впрочем, данное препятствие в последние несколько десятков лет преодолевать уже научились.
В целом же пока что рано рассуждать о том, что именно выйдет из этого проекта. Слишком большое количество вещей еще предстоит создать и доработать. В наличии пока только 1,2-метровый макет, который представлен в Ле-Бурже. Однако идеи мультимодальности и модульности, которые уже заложены в данном проекте, потенциально представляются достаточно интересными и при достойной конструкторской реализации они смогут произвести настоящий переворот в современных авиационных перевозках.
Источники информации:
-http://compulenta.computerra.ru/tehnika/transport/10007241
-http://www.popmech.ru/article/13301-aviapoezd
-http://www.novate.ru/blogs/150613/23219
Данная концепция могла появиться на свет лишь в Европе. Хотя авиационный транспорт здесь достаточно хорошо развит, на маленьких расстояниях по удобству, а иногда и скорости движения он достаточно легко может уступать железнодорожному транспорту: ведь в аэропорту вам необходимо сначала пройти регистрацию, до аэропорта надо на чем-то добраться, а из аэропорта прибытия аналогичным образом уехать. Все это, а также возможные проволочки с получением багажа, способны съесть много времени, поэтому, если вы совершайте перелет ближе чем на 1000 километров, использование высокоскоростного ж/д транспорта выглядит более удобной альтернативой.
Те люди, которые следят за развитием современного транспорта, скорее всего, видели различные гибриды, которые объединяют в себе самолет и вертолет или автомобиль и мотоцикл. Но швейцарские инженеры из Лозанны решили пойти еще дальше и объединили два, на первый взгляд, совершенно противоположных друг другу способа перевозки грузов и пассажиров – они попытались объединить самолет и поезд. Концепт совершенно нового транспортного средства, который получил название Clip-Air, представляет собой очень большой самолет, который обладает не одним, а сразу тремя корпусами-капсулами. Каждая из этих капсул может быть заполнена пассажирами или грузом отдельно, после чего прикреплена к общей основе самолета – «летающему крылу».
Создатели Clip-Air сейчас сравнивают свое изобретение с поездом, который сможет курсировать не по обычным рельсам, а по небу, в то время как капсулы в этом виде транспорта будут играть функцию вагонов железнодорожного состава. В предложенном швейцарскими изобретателями концепте замечательно то, что данные капсулы смогут также играть роль обыкновенных железнодорожных вагонов. Заполнять капсулы пассажирами можно на ж/д станциях, а не в аэропортах. Данное новшество, а также значительно увеличившаяся вместительность авиалайнера позволят сделать перелеты с помощью Clip-Air значительно дешевле, чем даже на наиболее экономных моделях современных самолетов.
Прилетая в аэропорт назначения, Clip-Air отцепляет от себя вагон-салоны, после чего их транспортируют по рельсам к привычным железнодорожным вокзалам, без осуществления пересадок, проверки багажа и прочих ужасов стандартных аэропортов. Разработчики концепта признают, что их проект на данный момент достаточно футуристичен, и для того, чтобы воплотить его в металле и поставить на крыло им придется преодолеть ряд сложных технических барьеров, но при этом швейцарцы верят в будущее предложенной ими концепции, которая идет в разрез с канонами современного самолетостроения.
В этом нет ничего странно, концепция обладает целым рядом достоинств. Во-первых, предложенная концепция – это достаточно удобно. Пассажиры такого самолета смогут садиться в вагоны на ж/д вокзалах даже в сравнительно небольших населенных пунктах, после чего прибывать по железной дороге в крупные аэропорты, откуда (без многочисленных проверок и утомительных пересадок) в тех же самых вагонах они смогут продолжать путешествие, но уже по воздуху. Помимо борьбы за удобство и быстроту перемещения пассажиров и грузов, данный проект сулит серьезные выгоды и в том, что касается стоимости.
Одно «летающее крыло» в состоянии будет работать сразу на несколько разных авиакомпаний или их консорциум, беря в полет попутные «капсулы» и не простаивая в ожидании. Данное транспортное средство, по сути, может под одним крылом перевозить грузы и пассажиров сразу 3-х авиакомпаний. Которые, что также достаточно важно, смогут брать самолет в аренду, а не приобретать собственные летательные аппараты, в данном случае, отдельные капсулы.
Во-вторых, в сходном самолете-вагоне вместо людей можно разместить очень большой газовый бак. Последнее достаточно важно: самолеты, построенные по классической схеме, обладают слишком небольшим внутренним объемом, для того чтобы перевозить по воздуху перспективное газовое топливо. К примеру, Ту-155 еще в 1988 году мог летать на жидком водороде, в то же время в теории ничто не может помешать применять авиалайнеры на сжиженном метане, который сегодня стал более дешевым видом топлива.
Как показала практика бак для сжиженного газа, не имеет значения какого именно, оказалось достаточно трудно (практически невозможно) расположить в крыльях самолета – у обычных машин там просто слишком мало свободного места. В то же время размещение бака в фюзеляже практически в 2 раза снизило пассажировместимость экспериментального самолета Ту-155. Однако компоновка летающего крыла вполне подходит для этих целей, так как бóльшая часть объема при осуществлении полетов на жидком топливе все равно остается не востребованной. В теории же даже самый обыкновенный сжиженный метан в наши дни обходится в разы дешевле топлива, полученного из нефти, причем существование и работы по добыче сланцевого природного газа говорят о том, что в обозримом будущем ситуация вряд ли сможет по какой-либо причине измениться.
В-третьих, по словам швейцарских разработчиков, Clip-Air сможет решать достаточно важную задачу, которая была поставлена ACARE (Консультативным европейским советом по исследованиям в области аэронавтики): к 2020 году сократить количество выбросов CO2 сразу на 50% при совершении авиационных перелетов (в пересчете на протяженность маршрута и число пассажиров). Трехмоторный самолет-вагон Clip-Air сможет всего за 1 рейс перевезти такое же число пассажиров, как 3 двухмоторных самолета А320. При выполнении полетов на расстояние более 4 тысяч километров экономия горючего (и сокращение выбросов) будет очень существенной, ниже, чем у трех двухмоторных аэробусов. Помимо этого, создатели самолета рассматривают возможность применения биотоплива и жидкого водорода взамен традиционных видов авиационного топлива.
При всех экономических и экологических плюсах швейцарского проекта трудностей также хватает и они достаточно очевидны. Аэродинамика 3-х капсул, закрепленных под общим летающим крылом, будет хуже, чем у стандартного однофюзеляжного самолета, спроектированного по классической компоновке. Конечно же, это поддается оптимизации, но, по словам самих создателей данного проекта, оптимизация пока что достаточно далека от окончания.
Достаточно серьезно стоит и проблема шасси самолета. Обыкновенные проекты летающего крыла (без использования подвесных вагон-салонов) часто предусматривают применение воздушной подушки. Хотя идея, реализованная в свое время еще на самолетах Пе-2 и УТ-2, продемонстрировала способность таких летательных аппаратов садиться даже на воду или в тундре, у классических самолетов слишком мало места, которое было бы удобно для размещения такого шасси. В теории у летающего крыла таких площадей гораздо больше, при этом избыточное давление в воздушной подушке в данном конкретном случае может быть незначительным. Однако у Clip-Air так просто не получится – использованию воздушной подушки мешают подвесные «фюзеляжи» с людьми и грузами.
Поэтому швейцарцы проектируют шасси в основном обычной схемы (16 колес), которое будет подвешено в специальных гондолах, расположенных на 2-х достаточно развитых пилонах, которые располагаются между внешними пассажирскими салонами и боковыми двигателями. Вполне очевиден тот факт, что сопротивление такого шасси будет сопоставимо с «лаптями» знаменитого Ju-87 и вряд ли положительным образом скажется на расходе горючего, хотя и не перекроет всех экономических преимуществ Clip-Air.
Вызывает вопросы и общая прочность предложенной конструкции: крепления пассажирских и грузовых салон-вагонов должны иметь очень значительный запас прочности; также потребуется существенное усиление самого летающего крыла в местах подобных сопряжений. Само собой, общий вес конструкции будет зависеть от конкретных материалов и решений, которые выберут разработчики, но уже сегодня понятно, что для создания равнопрочной конструкции потребуются бóльшие жертвы, чем у самолетов классической схемы или у классического летающего крыла. Наконец, для хорошего, уверенного управления таким сложным летающим крылом необходима будет эффективная помощь электроники: летчику-человеку поддерживать Clip-Air в воздухе, сохранять его устойчивость будет достаточно сложно. Впрочем, данное препятствие в последние несколько десятков лет преодолевать уже научились.
В целом же пока что рано рассуждать о том, что именно выйдет из этого проекта. Слишком большое количество вещей еще предстоит создать и доработать. В наличии пока только 1,2-метровый макет, который представлен в Ле-Бурже. Однако идеи мультимодальности и модульности, которые уже заложены в данном проекте, потенциально представляются достаточно интересными и при достойной конструкторской реализации они смогут произвести настоящий переворот в современных авиационных перевозках.
Источники информации:
-http://compulenta.computerra.ru/tehnika/transport/10007241
-http://www.popmech.ru/article/13301-aviapoezd
-http://www.novate.ru/blogs/150613/23219
Информация