Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Конвертоплан



План:


Введення

Конвертоплан Bell V-22 Osprey

Конвертоплан - літальний апарат з поворотними гвинтами, які на зльоті і при посадці працюють як підйомні, а в горизонтальному польоті - як тягнучі (при цьому підйомна сила забезпечується крилом літакового типу). Конструкція по суті дуже близька до Літаки вертикального зльоту і посадки (СВВП), але зазвичай їх відносять до гвинтокрилих літальних апаратів через конструктивних особливостей гвинтів і їх великого діаметру, порівнянного з розмахом крила. Великі гвинти конвертоплана допомагають йому при вертикальному зльоті, проте в горизонтальному польоті вони стають менш ефективними в порівнянні з гвинтами меншого діаметру традиційного літака.

В даний час в США експлуатується діючий зразок конвертоплана V-22 Osprey з польотної масою 27,4 т і швидкістю польоту в літаковому режимі 463 км / год, а в вертолітному режимі 185 км / ч.


1. Перші моделі

У передвоєнні роки в СРСР в Військово-повітряної інженерної академії та Московського Авіаційного Інституту під керівництвом Б. Н. Юр'єва (автора знаменитого вертолітного автомата-перекосу Юр'єва) було висунуто безліч концептуальних проектів "гелікоптерів-аеропланів", включаючи як проекти різних конвертопланів, так і проекти різноманітних літаючих тарілок (що цікаво, свій перший проект літаючої тарілки Юр'єв висунув ще в 1921 році). Правда, серед усіх цих проектів "гелікоптерів-аеропланів" в основному переважали, модні в той час, проекти літаків з вертикальним злітною становищем (тобто перед зльотом літак повернутий на 90 градусів вертикально, потім, він злетівши по-вертолітному розгортається на 90 градусів і летить по-літаковому). Що стосується конвертопаланов, то як приклад проектів Юр'єва, можна привести, концепт біплана схеми тандем між крилами якого повинна була знаходитися пара поворотних гвинтів. Був також і проект гвинтокрил в буквальному сенсі цього слова, який повинен був мати несучі гвинти розташовані всередині крила (аналогічно несучі гвинти розташовувалися у реактивного Райан - Дженерал Електрик XV-5). Найбільш близьким до класичних конвертопланів був проект 1934 року - винищувач "Сокіл" з поворотним крилом і парою гвинтів в гондолах, іншими словами має класичний вигляд як і для тілвінга, так і для винищувачів тієї епохи (за винятком гондол на кінцях крила і відсутності гвинта на носі, зовні схожий на Ла-5). Що цікаво, незважаючи на класичну зовнішність, гондоли за проектом не несли двигунів, а двигун (незважаючи на зовнішність винищувача тієї епохи) повинен був розташовуватися за спиною у льотчика. Жоден з проектів "гелікоптерів-аеропланів" Юр'єва, так і не був втілений, і в кращому випадку проекти доходили лише до обдувки макетів в аеродинамічній трубі. [1] У післявоєнні роки Б. Н. Юр'єв і його студенти, продовжили свої роботи по створенню концептів, але, як і в передвоєнні роки, жоден проект так і не був втілений. [1]

Найпершим детально розробленим проектом конвертоплана був P.1003 фірми Вессерфлюг, розроблений в Німеччині в 1938 році, конструкторами Рорбаха і Симоном. Згідно з проектом передбачалося створити двокрилих конвертоплан з поворотним крилом (точніше повинні були повертатися тільки кінці крила, при нерухомій середині). Однак у зв'язку з початком на наступний рік війною, проект так і не був здійснений. [1] Другий детально розроблений проект конвертоплана в тій же Німеччині, не було здійснено вже з причини закінчення війни. Так як фірми Фокке і Ахгеліс, мали намір побудувати свій Fa-269 в якості вундерваффе. Згідно з цим проектом конвертоплан повинен був мати "штовхаючі (а не тягнуть, як у класичних проектах конвертоплана) трилопатеві гвинти, які завдяки дуже високому шасі могли б повертатися вниз при зльоті. Що цікаво, передбачалася наявність тільки одного (але дуже потужного) двигуна, який повинен був розташовуватися в фюзеляжі, а всередині кожного крила повинна була проходити трансмісія, ведуча до поворотного гвинту ". [1]

Інші нереалізовані проекти вундерваффе з вертолітним злетом від Хейнкель - Wespe і Lerche не мали ні поворотних гвинтів, ні поворотних крил, а повинні були злітати і сідати по-вертолітному завдяки вертикальному положенню фюзеляжу при зльоті. Обидва проекти відрізнялися лише масою і габаритами, і мали аналогічну конструкцію з розрізаного навпіл корпусу в середині якого повинна була знаходиться пара гвинтів, укладених у всередину одного кільцевого крила. З вертикальним фюзеляжем повинен був злітати і сідати, також і вкрай оригінальний нереалізований проект вундерваффе - Tribfluegel від Фокке-Вульфа, який має обертове крило Y-подібної форми, одночасно є і трилопатеві повітряним гвинтом, що обертається не від поршневого, а ... реактивного двигуна, подібно бенгальському колесу. Що цікаво, у Хейнкеля, мався аналогічний проект вундерваффе - Ypsilon, що відрізнявся від Фокке-Вульф Tribfluegel лише тим, що його крило не оберталося (тобто на відміну від Фокке-Вульфа - це повинен був бути не гвинтокрил, в буквальному сенсі цього слова, а просто реактивний літак з вертикальним зльотом). [1]


2. Конвертоплан з поворотними гвинтами

Bell XV-3 (Bell 200) - перший тілтротор, відпрацювання технології
Bell / Agusta BA609 - цивільний тілтротор (сертифікація запланована на 2014)

Конвертоплан з поворотними гвинтами (тілтротор, (tiltrotor) - літальний апарат, який поєднує вертикальний зліт / посадку по вертолітному принципом з переміщенням зі швидкістю турбогвинтового літака.

Зазвичай поворотними є не самі гвинти, а гондоли з гвинтами і двигунами (як у Bell V-22 Osprey), але зустрічаються також і конструкції, у яких повертаються тільки гвинти, а двигуни (наприклад, розташовані у фюзеляжі) залишаються нерухомими. Прикладом гвинтокрил, у якого повертаються тільки гвинти, є Bell XV-3.

Потрібно зазначити, що термін тілтротор не є еквівалентом конвертопланів, оскільки є конкретною схемою реалізації конвертоплана.


3. Конвертоплан з поворотним крилом

Boeing Vertol VZ-2 (модель 76) - експериментальний тілтвінг
Тілтвінг X-18 повертає крило
Чотиримоторний експериментальний тілтвінг XC-142A

Існує варіант конвертоплана, званий конвертоплан з поворотним крилом (тілтвінг; Tiltwing, від tilt - повертати і wing - крило), коли повертається все крило, а не тільки законцовки, як у тілтротора.

Недоліком поворотного крила є велика складність, гідністю ж те, що при вертикальному зльоті крила не затінюють повітряний потік від гвинтів (збільшуючи тим самим ефективність роботи гвинтів).


4. Конвертоплан з гвинтами в кільцевих каналах

Конвертоплан Doak VZ-4

Літаки з вертикальною (або укороченою) зліт-посадкою з гвинтами в кільцевих каналах можуть ставитися як до мають поворотні гвинти, так і до мають поворотний крило.

Особливістю ж їх є те що гвинти розташовані всередині особливого кільця, яке іноді називається "кільцевим" крилом, в авіа моделюванні ж такий гвинт у кільцевому каналі, часто називається терміном "Вентиляторним" рушієм (в авіа моделюванні такої гвинт зазвичай ховають всередині макету реактивного двигуна). Даний тип рушія володіє дуже високою швидкістю відкидається гвинтом повітряного потоку, що дозволяє обійтися дуже маленькими крильцями, забезпечуючи високу компактність конвертоплана. Це ж гідність обертається серйозним недоліком при виконанні функцій вертольота, внаслідок чого фінансування розробок подібних конвертопланів припинялося, як тільки мова заходила про їхню здатність повністю замінити вертоліт.

Прикладами подібних конвертопланів є Bell X-22 A, Доук VZ-4DA і Nord 500. [2]


5. СВВП із вертикальним положенням

Експериментальний тейлсіттер Convair XYF-1 Pogo

Літак вертикального зльоту і посадки з вертикальним положенням корпусу (тейлсіттер, tailsitter (en), від tail - хвіст і sitter - сидить) - варіант компонування СВВП. Такий літак здійснює зліт і посадку на свій хвіст подібно зльоту і посадки вертольота, а потім переходить в горизонтальний "літаковий" політ. Незважаючи на неможливість посадки "з літакового", конвертопланів не є, так як при переході в горизонтальний режим польоту не відбувається повороту гвинтів щодо крила і фюзеляжу літального апарату. Складність схеми полягає в організації управління на режимах вертикального і горизонтального польотів, а також перехідних - льотчику складно зорієнтуватися, тому як одні й ті ж органи управління виконують різні функції на різних режимах, крім того утруднений огляд при вертикальних режимах. Проте відсутність великих поворотних частин, а також єдина силова установка для режимів вертикального і горизонтального польоту дозволяли спростити конструкцію апарату і ця схема довгий час була популярна у конструкторів. Дану схему використовували як реактивні, так і гвинтові СВВП. Небагато побудовані за цією схемою СВВП так і залишилися експериментальними прототипами.


6. Радянські проекти

У 1972 році при КБ імені Міля виник проект вінтоплана Мі-30, що має класичну схему з парою поворотних гвинтів (гондолами з гвинтами і двигунами). В рамках цього проекту, проводилися аналітично-конструкторські дослідження, що складалися як з теоретичні робіт, так з випробувань моделей поворотного гвинта на аеродинамічному стенді. За результатами цих робіт у проект вінтоплана вносилися відповідні дослідження, так наприклад, злітна маса збільшилася з 10,6 до 30 т, з одночасним збільшенням як потужності двигунів, так і корисного навантаження. Будівництво перших літаючих зразків була запланована на 1986-1995, однак у зв'язку з наступила перебудовою, вінтоплан не був побудований. [2]


Примітки

  1. 1 2 3 4 5 Євген Іванович Рукжніцкій "Європейські літаки вертикального зльоту" Видавництво "Астрель" ISBN 5-271-00863-0 і Видавництво "АСТ" ISBN 5-17-002848-2, 2000 рік
  2. 1 2 Є. І. Рукжніцкій. Європейські літаки вертикального зльоту. - М.: "Астрель"; "АСТ", 2000. - ISBN 5-271-00863-0, ISBN 5-17-002848-2.

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru