[an error occurred while processing the directive] [an error occurred while processing the directive]

Специальный репортаж
Юлия Кузьмина
Музыка полета
Статистика
Росавиация
Показатели работы ГА России за январь - апрель 2018 г
Проект
РСПП
Профстандарт "Работник по наземному обслуживанию ВС ГА"
Интервью
Артур Малинин
Технологии и индивидуальный подход - наш принцип в работе с компаниями авиационной сферы деятельности
КоммерсантЪ FM
Овербукинг подводят под санкции
КоммерсантЪ
Александра Джорджевич, Иван Сафронов
Центр Хруничева пытается стать меньше да лучше
Военно-промышленный курьер
Кулинченко Вадим
"Беркут" меняет крыло


ТАСС
Эксперт: инцидент с самолетом сборной Саудовской Аравии мог произойти только из-за птицы
TourDom.ru
Александр Ахтырко
Turkish Airlines отказались от участия в рейтингах Skytrax
Независимое военное обозрение
Николай Якубович
Почему асы Геринга боялись воздушного тарана
Независимое военное обозрение
Владимир Щербаков
Ту-22М3: крылатый ужас НАТО
Независимое военное обозрение
Ирина Дронина
Ил-276 – самолет для войны и мира
BFM
Под чьим контролем может оказаться "Внуково"?
КоммерсантЪ
Елизавета Кузнецова, Полина Хрестюхина
Дронам станет свободнее

РИА Новости
Маргарита Костив
Дмитрий Рогозин: Россия откажется от устаревших экспериментов на МКС
КоммерсантЪ FM
Овербукинг подводят под санкции
КоммерсантЪ
Александра Джорджевич, Иван Сафронов
Центр Хруничева пытается стать меньше да лучше
КоммерсантЪ
Иван Сафронов, Александра Джорджевич
Старый контракт для нового премьера
Военно-промышленный курьер
Кулинченко Вадим
"Беркут" меняет крыло

[an error occurred while processing the directive]
В России
В мире
Ближнее зарубежье
[an error occurred while processing the directive] Итоги недели
Авиафонд "Партнёр гражданской авиации"
ТД "ТОАП"
Редакционная колонка
Специальные репортажи

[an error occurred while processing the directive] Индикатор безопасности [аналитический отчёт]
[an error occurred while processing the directive] Анонсы СМИ
Авторское
Авторское
Поздравляем
Рейтинги
Спорт
Авиация в WWW
Реклама
Схема проезда в офис AVIA.RU
Обзоры прессы/Интервью
Обзоры прессы/Зарубежная пресса
Обои для рабочего стола
Экспорт новостей
О проекте
Поздравления
Каталог компаний
Биографии
Воздушному флоту страны - 85 лет!

Авиация:


Технологии:


Безопасность:

[an error occurred while processing the directive] [an error occurred while processing the directive]
[an error occurred while processing the directive] [an error occurred while processing the directive]

Специальный репортаж
Юлия Кузьмина
Музыка полета
Статистика
Росавиация
Показатели работы ГА России за январь - апрель 2018 г
Проект
РСПП
Профстандарт "Работник по наземному обслуживанию ВС ГА"
Интервью
Артур Малинин
Технологии и индивидуальный подход - наш принцип в работе с компаниями авиационной сферы деятельности
КоммерсантЪ FM
Овербукинг подводят под санкции
КоммерсантЪ
Александра Джорджевич, Иван Сафронов
Центр Хруничева пытается стать меньше да лучше
Военно-промышленный курьер
Кулинченко Вадим
"Беркут" меняет крыло


ТАСС
Эксперт: инцидент с самолетом сборной Саудовской Аравии мог произойти только из-за птицы
TourDom.ru
Александр Ахтырко
Turkish Airlines отказались от участия в рейтингах Skytrax
Независимое военное обозрение
Николай Якубович
Почему асы Геринга боялись воздушного тарана
Независимое военное обозрение
Владимир Щербаков
Ту-22М3: крылатый ужас НАТО
Независимое военное обозрение
Ирина Дронина
Ил-276 – самолет для войны и мира
BFM
Под чьим контролем может оказаться "Внуково"?
КоммерсантЪ
Елизавета Кузнецова, Полина Хрестюхина
Дронам станет свободнее

РИА Новости
Маргарита Костив
Дмитрий Рогозин: Россия откажется от устаревших экспериментов на МКС
КоммерсантЪ FM
Овербукинг подводят под санкции
КоммерсантЪ
Александра Джорджевич, Иван Сафронов
Центр Хруничева пытается стать меньше да лучше
КоммерсантЪ
Иван Сафронов, Александра Джорджевич
Старый контракт для нового премьера
Военно-промышленный курьер
Кулинченко Вадим
"Беркут" меняет крыло

[an error occurred while processing the directive]
В России
В мире
Ближнее зарубежье
[an error occurred while processing the directive] Итоги недели
Авиафонд "Партнёр гражданской авиации"
ТД "ТОАП"
Редакционная колонка
Специальные репортажи

[an error occurred while processing the directive] Индикатор безопасности [аналитический отчёт]
[an error occurred while processing the directive] Анонсы СМИ
Авторское
Авторское
Поздравляем
Рейтинги
Спорт
Авиация в WWW
Реклама
Схема проезда в офис AVIA.RU
Обзоры прессы/Интервью
Обзоры прессы/Зарубежная пресса
Обои для рабочего стола
Экспорт новостей
О проекте
Поздравления
Каталог компаний
Биографии
Воздушному флоту страны - 85 лет!

Авиация:


Технологии:


Безопасность:

[an error occurred while processing the directive]


Беспилотные авиационные системы

Обсудить в форуме


Часть 6. Силовые установки и управляемый вектор тяги

6.1. Чем платить за вертикальный взлет

Силовая установка (СУ) играет значительную роль в том, какой технический облик будет иметь летательный аппарат, на который она устанавливается. Именно благодаря прогрессу в развитии авиационного двигателестроения мы сегодня видим авиацию такой, какая она есть. Силовая установка ЛА не просто источник силы, обеспечивающий достижение летательным аппаратом требуемых уровней кинетической энергии. Это еще и источник энергии, обеспечивающий деятельность всех систем и ЛА в целом, как функциональной составляющей авиационного комплекса.

В данной статье авторы не преследуют цель дать конкретные рекомендации по выбору типа СУ и ее технического облика. Наоборот, задачей статьи, по мнению авторов, является демонстрация того, что к выбору СУ для пилотируемого ЛА вообще и ДУАС в частности необходимо подходить не столько с позиций достигнутого уровня технологии и параметров рабочего процесса СУ, сколько с позиции оценки полноты обеспечения тактико-технических требований к ЛА и реализации его новых возможностей.

Поскольку ДУАС (дистанционно управляемые авиационные системы) являются беспилотными аналогами соответствующих пилотируемых ЛА, то общие принципы подбора СУ для ЛА оказываются вполне пригодными.

На ранних этапах развития реактивной авиации от СУ требовалось "не очень много": иметь малую массу, обеспечить сверхзвуковой полет и иметь низкие значения удельного расхода топлива. В значительной степени такая умеренность в требованиях определялась идеологией развития боевой авиации того времени (50-е годы ХХ века): выше, быстрее и дальше всех. Для ВВС, имеющих на вооружении поршневую технику, это было более чем оправдано - по боевой эффективности реактивный истребитель существенно превосходил поршневой. А для ВРД (воздушно-реактивных двигателей) в то время основной проблемой была низкая, по сравнению с поршневыми двигателями, надежность и малый ресурс.

Рис.1По мере накопления опыта создания и эксплуатации реактивной техники, становилось очевидным, что маневренный воздушный бой на малых дистанциях в пределах визуального контакта, маловысотный полет, атака одиночных наземных подвижных и неподвижных целей имеют право на жизнь наравне с перехватами скоростных воздушных целей, воздушным боем на средних и дальних дистанциях и другими подобными задачами. Опыт ведения боевых действий после окончания Второй мировой войны показал, что мобильность и способность авиационных частей к длительному ведению автономных боевых действий вне основной базы оказывают не менее существенное влияние на успех в реализации военного замысла, чем характеристики ЛА. Стремление расширить круг боевых задач, решаемых боевыми самолетами, привело к формированию обширного перечня требований (часто взаимоисключающих), которым должна удовлетворять СУ боевого ЛА. А это привело к тому, что потребовалось ограничение многофункциональности самолета, в том числе и по возможностям ВРД (создание ВРД одинаково экономичного во всем диапазоне скоростей полета самолета даже сегодня очень сложная задача - ВРД изменяемого рабочего процесса так и не смогли оправдать всех надежд). В 60-х годах начали появляться ЛА, оснащенные СУ с управлением вектором тяги, способные взлетать и садиться вертикально с неподготовленных (в обычном понимании) и ограниченных по размеру площадок. С этого времени идет непрекращающийся спор, какая должна быть СУ - с управлением вектором тяги или без него, должен обеспечиваться вертикальный взлет или нет и т.д. Следует отметить, что ни у кого не возникает и тени сомнения в том, что параметры рабочего процесса ВРД (например, температуру газов на выходе из основной камеры сгорания, степень сжатия в компрессоре и т.п.) следует повышать. Это связано с тем, что влияние уровня параметров рабочего процесса на ТТХ (тактико-технические характеристики) боевого ЛА не так спорно, как возможность реализации некоторых тактических свойств: например, взлет с малоразмерной площадки в лесу, палубы сухогруза или посадка в тумане.

Рис.2Изначально, самым простым техническим решением считалось создание двухвекторной силовой установки путем добавления подьемных двигателей к маршевому ВРД, уже имеющемуся на самолете. Они и должны были обеспечивать вертикальную силу тяги. Одним из представителей такого ЛА был французский самолет Бальзак, созданный на базе самолета Мираж III (Рис.1)(Авторы не преследуют цель придерживаться строгой хронологии создания СВВП, так как с технической точки зрения это не столь важно). Он имел один маршевый и восемь подъемных двигателей. Противоположностью был советский самолет вертикального взлета и посадки Як-36, оснащенный одновекторной силовой установкой из двух ТРД с поворотными соплами в районе центра масс самолета (Рис.2). Возникает вопрос, какой тип силовой установки с управляемым вектором лучше: одновекторная или двухвекторная. Ответ на этот вопрос дает анализ изменения коэффициента использования тяги вдоль криволинейной траектории по углу (для двухвекторной СУ это угол отклонения результирующего вектора, а для составной - угол отклонения вектора тяги подъемно-маршевого двигателя). Коэффициент использования тяги представляет собой отношение суммы тяг, действующих в каждой точке траектории к результирующей тяге. Для двухвекторной СУ этот коэффициент будет иметь вид (Рис.3):

Как очевидно, для двухвекторной СУ значение этого коэффициента не зависит от соотношения тяг подъемного маршевого двигателей. Исходя из этого, двухвекторная СУ должна развивать тягу в 1,41 раза больше, чем это необходимо. И, следовательно, при прочих равных условиях она будет в k 1,41 раза тяжелее, чем одновекторная (k - коэффициент пропорциональности зависимости массы от тяги, k>1,5). Для составной СУ, с учетом соотношения тяг между подъемным и подъемно-маршевым двигателями, коэффициент использования тяги будет иметь вид:

где: Сх=F1/F2 - соотношение тяг (компоновочный коэффициент) при φ=90. Следует иметь ввиду, что тяга подъемного двигателя (F2) по криволинейной траектории движения ЛА в вертикальной плоскости из условий балансировки самолета меняется пропоционально sinφ. Как видно из графиков (Рис.3) по коэффициенту использования тяги составная СУ значительно лучше двухвекторной, причем увеличение Сх уменьшает избыточность СУ по тяге.

Рис.3

Однако, со значений Сх³0,5 начинают проявляться проблемы с размещением СУ в планере самолета (подъемно-маршевый двигатель - F1, смещается к центру масс ЛА). В значительной степени это связано с тем, что габариты СУ, обеспечивающей вертикальный взлет и посадку, получаются весьма внушительными, а компоновочная схема планера обычно выбирается как для СОВП (самолета обычного взлета и посадки). Например, относительный объем СУ перспективного самолета JSF фирмы Боинг Х-32 составляет почти 45%. Иными словами, около половины располагаемого внутреннего объема фюзеляжа и крыла занято двигателем и его системами (В данном случае объемы необходимые для размещения топлива и воздухозаборника не учитываются). (Рис.4). Выбор типа устройства, выполняющего функции подъемного двигателя, также может оказать существенное влияние на судьбу ЛА.

Рис.4

Недостаточное внимание на этапе предэскизного проектирования на фирме Боинг вопросам системной оценки СУ привело к тому, что проект фирмы Локхид Мартин Х-35 (Рис.5) оказался по многим параметрам предпочтительнее. Даже по внешнему виду Х-32 уже можно судить о тех трудностях, с которыми пришлось столкнуться разработчикам.

Рис.5

То, что СВВП как ЛА всегда в целом будет "хуже" СОВП сегодня не новость. За возможность взлетать вертикально надо платить. Действительно, если сравнивать СОВП и СВВП по одному и тому же комплексу решаемых боевых задач, то область значений Ск при которых относительная масса СВВП ненамного будет превышать массу аналогичного по назначению СОВП (Рис.6) лежит в пределах 0,5...1,5. Вне этой области проблемы интеграции СУ в планер СВВП становятся преобладающими и заставляют расплачиваться за возможность вертикального взлета и посадки все большим числом "потерянных" ТТХ самолета. В конечном итоге полезная нагрузка или боевой радиус уменьшаются до таких величин, что они ставят под сомнение целесообразность постройки такого самолета. Сами по себе вертикальный взлет и посадка, за исключением отдельных случаев, практически не позволяют расширить возможности боевого летательного аппарата. Как правило, СВВП является самолетом с худшей маневренностью (удельная нагрузка на крыло выше, режимы сверхманевренности реализовать невозможно из-за схемы и конструктивных особенностей СУ и т.п.), с усеченным диапазоном скоростей полета и недостаточным боевым радиусом. Первые СВВП (Як-36, -36М, Харриер и др.) имели более чем скромные ТТХ. Например, боевой радиус СВВП Як-38 в реальных боевых условиях не превышал 150 км. Достижение достаточного уровня ТТХ (и, в частности, увеличение максимальной скорости на уровне моря до 850┘900 км/ч) для Харриера потребовало почти двух десятилетий напряженного труда, но сверхзвуковой скорости достигнуто не было. Учет компоновочных проблем: переход к схеме "утка", изменение схемы ГТД и добавление форсажной камеры за газовой турбиной потребовали таких материальных затрат, что от этих идей пришлось просто отказаться.

Рис.6

Использование СВВП с малоразмерных площадок вблизи линии боевого соприкосновения войск сопровождается сильными демаскирующими признаками (тепловые аномалии, акустические шумы, пылевые облака в месте взлета (посадки) и т.п.) и значительными материальными затратами (площадка все же требует предварительной подготовки, необходимо внушительное боевое охранение и перемещение с собой набора мобильных средств АТО и боекомплекта, средств связи и т.п.). Это приводит к тому, что приращение суммарного эффекта от боевого применения СВВП становится ничтожным. Эпизодические случаи посадок СВВП в условиях плохой видимости на ограниченные площадки (в боевых действиях на Фолклендах были случаи посадки одиночных самолетов на сухогрузы в условиях тумана) кардинального влияния на ход боевых действий не оказывают.

Главной причиной, препятствующей созданию СВВП с ТТХ как у СОВП, является существенно больший объем силовой установки. Снижению объема СУ для СВВП препятствуют и ограничения по применению форсажа в условиях вертикального взлета. Если снижать массу СУ за счет применения легких металлов и композиционных материалов еще как-то удается, то проблему уменьшения объема СУ СВВП в ближайшем обозримом будущем решить не удастся. Некоторым выходом из такого положения является снижение размерности СУ за счет реализации короткого взлета и вертикальной посадки. В этом случае возможно применение форсажных режимов на взлете и вертикальная посадка на бесфорсажных режимах. Общие ТТХ такого самолета достаточно близки к ТТХ СОВП. Но реализация специфических режимов полета при боевом применении: полеты на больших углах атаки (тангажа), сверхманевренность, высокие угловые скорости вращения самолета относительно центра масс в диапазоне углов тангажа 0┘360° и т.п., таким самолетам недоступна в принципе.

Вертикальный взлет станет неотъемлемым атрибутом СУ самолета, прежде всего, тогда, когда станет возможным уменьшение объемов элементов ВРД: осевого компрессора, форсажных камер и воздуховодов и т.д. Без решения проблемы больших объемов СВВП всегда будет хуже аналогичного по задачам СОВП. Сам по себе вертикальный взлет особых преимуществ, за исключением впечатляющего зрелища, никогда не давал и не будет давать в будущем. Особенно при ведении боевых действий. С этим надо согласиться.

В.В. Ростопчин, С.С. Румянцев
ООО "Техкомтех"

Обсудить тему в форуме

[an error occurred while processing the directive]
Новости дня:

Легендарный бомбардировщик Великой Отечественной войны Пе-2 восстановят в Казани

Пилот упавшего в ХМАО вертолета Ми-2 погиб, пассажира пытаются спасти

Самолеты Ту-204-300 со специальным салоном для перевозки космонавтов будут готовы летом 2018 года

Пропавший в ХМАО вертолет Ми-2 обнаружен наполовину в болоте

Отреставрированный Ил-2 может возглавить парад Победы в Москве в 2019 году

ВИАМ посетил заместитель Министра финансов РФ Андрей Иванов

ГК ОрВД опровергла информацию об опасном сближении самолетов в небе над Ростовской областью

Airbus пригрозил уходом из Великобритании из-за выхода из ЕС

ВАСО в 2020 году начнёт серийное производство Ил-112В и Ил-96-400М

Умер советский летчик-испытатель Иван Леонов, управляющий самолетом с ампутированной рукой

СК проводит проверку инцидента с возгоранием шасси у самолета в аэропорту Рощино

Международный аэропорт «Казань» поставил рекорд по количеству обслуженных пассажиров за сутки

Индия планирует закупить в США противолодочные вертолеты на $2 миллиарда

В аэропорту Петрозаводск введена в эксплуатацию радиомаячная система посадки ILS-2700

В аэропорту Орландо, впервые в США, вводится обязательное сканирование лиц пассажиров

В Южно-Сахалинске планируют создать к 2020 году Музей гражданской авиации

На Ямале губернаторский борт доставил тело тундровика к месту похорон

"Газпромнефть-Аэро" проведет международный тренинг IATA в Новосибирске

Командованию США в Японии заявлен протест в связи с аварией F-15

NASA разработало план по защите Земли от гигантских астероидов

Пассажирский терминал аэропорта "Гагарин" готов на 33%

Разработчику космического корабля "Буран" грозит новый виток банкротства

Стратегию развития авиакомпании обсудят в рамках форума NETWORK

Группа "Аэрофлот" в мае увеличила перевозку пассажиров на 8,2%

25 тысяч болельщиков воспользовались правом бесплатного проезда в "Аэроэкспресс" в первую неделю ЧМ-2018

Мининфраструктуры намерено создать 5 авиахабов и 20 международных аэропортов в Украине до 2030 года

Роскосмос планирует сократить избыточные площади предприятий отрасли

Роскосмос планирует открыть в Москве центр ракетно-космической отрасли

Турция получила два истребителя F-35 от Lockheed Martin

В "Роскосмосе" заявили о закрытии проекта "Протон"

Группа высшего пилотажа «Русские витязи» выступит на фестивале «Крылья Пармы» в Перми

Тайип Эрдоган: Турция рассматривает все альтернативы из-за запрета сената США на поставки F-35

Минобороны насчитало 20 самолетов-разведчиков у границ России за неделю

В тюменском аэропорту у самолета перед вылетом загорелось шасси

Корабль "Адмирал Пантелеев" провел в Японском море тренировки с корабельной авиационной группой

Четыре вертолёта эвакуировали 400 туристов с горы в Швейцарии

Свыше 40 летательных аппаратов будут задействованы в учениях "Чистое небо-2018" на Украине

"Русский стандарт" будет поставлять водку для авиакомпании Emirates

Многоцелевой вертолет "Ансат" испытают в горах

Морские пехотинцы Черноморского флота выполняют прыжки с парашютом

Германия одобрила испытания аэротакси в городе

Глава Мининфраструктуры анонсировал две новые авиакомпании на Украине

Британский министр уволился из-за расширения аэропорта Хитроу

214 стартапов претендуют на участие в акселераторе Airbus

ВКС приняли на сопровождение спутник "Глонасс-М"

Запуск орбитального телескопа "Миллиметрон" могут отложить на несколько лет

Взлетно-посадочные полосы в "Шереметьево" и "Домодедово" могут достроить осенью

Скоростной вертолет-разведчик допустили к полномасштабным испытаниям

Авиакомпании группы S7 увеличили перевозки пассажиров на 10,8%

Международный аэропорт Стригино обслужил Boeing 777-300 c аргентинскими болельщиками

«Уральские авиалинии» - лауреат премии Loyalty Awards Russia – 2018


[an error occurred while processing the directive]

Обзор прессы/Статьи:

Овербукинг подводят под санкции, КоммерсантЪ FM, 20 июня

Центр Хруничева пытается стать меньше да лучше, КоммерсантЪ, 20 июня

Старый контракт для нового премьера, КоммерсантЪ, 19 июня

"Беркут" меняет крыло, Военно-промышленный курьер, 19 июня

Эксперт: инцидент с самолетом сборной Саудовской Аравии мог произойти только из-за птицы , ТАСС, 19 июня

Turkish Airlines отказались от участия в рейтингах Skytrax, TourDom.ru , 18 июня

Почему асы Геринга боялись воздушного тарана, Независимое военное обозрение, 15 июня

Ту-22М3: крылатый ужас НАТО, Независимое военное обозрение, 15 июня

Ил-276 – самолет для войны и мира, Независимое военное обозрение, 15 июня

Под чьим контролем может оказаться "Внуково"?, BFM, 15 июня


[an error occurred while processing the directive]

Новости компаний:

Авиакомпания Red Wings

ВИАМ

Международный аэропорт «Казань»

Международный аэропорт Стригино

Международный аэропорт «Симферополь»

АО «Газпромнефть-Аэро»

АО "Международный аэропорт Внуково"

АО УК «Аэропорты Регионов»

ООО «Воздушные Ворота Северной Столицы»

ЦСР ГА

ПАО "Аэрофлот - российские авиалинии"

ООО «Аэроэкспресс»

Авиакомпания «Уральские авиалинии»

АО "ОДК-Пермские моторы"

АО «Русские Вертолетные Системы»

GenerationS

S7 Airlines

Международный аэропорт Стригино

Авиакомпания «Уральские авиалинии»

Авиакомпания «Победа»


[an error occurred while processing the directive]
[an error occurred while processing the directive] [an error occurred while processing the directive]



In English about Russian aviation

• Daily news
• Articles/interview
• Administration
• Video, pictures, photobank





События
16-22
июля
Фарнборо, Великобритания
FARNBOROUGH Airshow 2018, Международный авиасалон в Фарнборо
29
июля
- 1
августа
Казань, Россия
NETWORK – 2018, I Евразийский форум по развитию маршрутов
30
июля
Казань, Россия
«Стратегический форум гражданской авиации – 2018», VI международный форум
31
июля
Казань, Россия
«Маркетинг и коммерция авиакомпаний – 2018», II международная конференция
1
августа
Казань, Россия
«Маркетинг и коммерция аэропортов – 2018», VI международная конференция
8
августа
Казань, Россия
Церемония награждения лауреатов и победителей конкурса «Авиастроитель года» по итогам 2017 года.


Обратная связь

Реклама

Регистрация прессы

Регистрация пресс-служб

Рассылки новостей



Реклама: