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

Постановление
Правительство РФ
Пункты пропуска через границу, в которых допускается беспошлинная торговля
Отчет
АЭВТ
Неутешительные итоги 2018 года
История и современность
Михаил Вахнеев
ЦАГИ – 100 лет
Интервью
Артур Малинин
Технологии и индивидуальный подход - наш принцип в работе с компаниями авиационной сферы деятельности
Независимое военное обозрение
Александр Манякин
"Третий глаз Шивы" в небе
РБК
Инна Сидоркова, Максим Солопов
"Ростех" продал 75% холдинга "Технодинамика" владельцу НК Банка
КоммерсантЪ
Беседовала Елена Шепелева
"В 13 городов из Ростова летаем только мы"


КоммерсантЪ
Елена Шепелева, Анастасия Соломатина
"Платов" подсчитал пассажиров
КоммерсантЪ
Вероника Маслова
Эволюционные настроения
КоммерсантЪ
Владислав Трифонов
Мошенничество стало похоже на подкуп. Бывшему замгендиректора РКК "Энергия" переквалифицировали обвинение
КоммерсантЪ
Н. Скорлыгина, Д. Скоробогатько, А. Веденеева, О. Никитина
ГТЛК запланировала себе субсидии
Известия
Иван Петров
Небо, самолет, денежка: подробности дела о коррупции в Росавиации
Газета.ru
Михаил Ходаренок
Проекция силы: зачем Ту-160 полетели в Венесуэлу
Интерфакс
Анастасия Николаева
Операция в открытом космосе

Независимое военное обозрение
Александр Манякин
"Третий глаз Шивы" в небе
РБК
Инна Сидоркова, Максим Солопов
"Ростех" продал 75% холдинга "Технодинамика" владельцу НК Банка
КоммерсантЪ
Беседовала Елена Шепелева
"В 13 городов из Ростова летаем только мы"
КоммерсантЪ
Елена Шепелева, Анастасия Соломатина
"Платов" подсчитал пассажиров
КоммерсантЪ
Вероника Маслова
Эволюционные настроения

[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]

Постановление
Правительство РФ
Пункты пропуска через границу, в которых допускается беспошлинная торговля
Отчет
АЭВТ
Неутешительные итоги 2018 года
История и современность
Михаил Вахнеев
ЦАГИ – 100 лет
Интервью
Артур Малинин
Технологии и индивидуальный подход - наш принцип в работе с компаниями авиационной сферы деятельности
Независимое военное обозрение
Александр Манякин
"Третий глаз Шивы" в небе
РБК
Инна Сидоркова, Максим Солопов
"Ростех" продал 75% холдинга "Технодинамика" владельцу НК Банка
КоммерсантЪ
Беседовала Елена Шепелева
"В 13 городов из Ростова летаем только мы"


КоммерсантЪ
Елена Шепелева, Анастасия Соломатина
"Платов" подсчитал пассажиров
КоммерсантЪ
Вероника Маслова
Эволюционные настроения
КоммерсантЪ
Владислав Трифонов
Мошенничество стало похоже на подкуп. Бывшему замгендиректора РКК "Энергия" переквалифицировали обвинение
КоммерсантЪ
Н. Скорлыгина, Д. Скоробогатько, А. Веденеева, О. Никитина
ГТЛК запланировала себе субсидии
Известия
Иван Петров
Небо, самолет, денежка: подробности дела о коррупции в Росавиации
Газета.ru
Михаил Ходаренок
Проекция силы: зачем Ту-160 полетели в Венесуэлу
Интерфакс
Анастасия Николаева
Операция в открытом космосе

Независимое военное обозрение
Александр Манякин
"Третий глаз Шивы" в небе
РБК
Инна Сидоркова, Максим Солопов
"Ростех" продал 75% холдинга "Технодинамика" владельцу НК Банка
КоммерсантЪ
Беседовала Елена Шепелева
"В 13 городов из Ростова летаем только мы"
КоммерсантЪ
Елена Шепелева, Анастасия Соломатина
"Платов" подсчитал пассажиров
КоммерсантЪ
Вероника Маслова
Эволюционные настроения

[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:

Количество новогодних чартерных рейсов из аэропортов России этой зимой вырастет на 10%

Авиакомпания Fastjet Tanzania приостановила перевозки

Росавиация сосредоточила поисково-спасательные силы для обеспечения посадки спускаемого аппарата ТПК "Союз МС-09"

Китай хочет сотрудничать с Россией в создании двигателя для сверхтяжелой ракеты

Денис Мантуров: Россия рассчитывает на увеличение спроса на SSJ 100 на зарубежных рынках

Власти Пермского края вновь ищут авиаперевозчика на годовой контракт

Рейс в Гоа задержали в "Пулково" на восемь часов

Embraer объявил об окончательном согласовании условий стратегического партнерства с Boeing

Электронная документация по двигателю РД-171МВ для "Союза-5" будет готова в июле 2019 года

Более десяти истребителей перебросят в Крым из Кубани

Франция может принять участие в создании российско-китайского самолета CR929

"Волга-Днепр" и Cainiao Network подписали меморандум о взаимопонимании для совместного развития сектора e-commerce═

Власти Сахалина хотят вернуть "Аэрофлот" в регион

В Хабаровском крае специалисты РЭБ ВВО блокировали полеты беспилотников условных террористов

За 4 года работы авиакомпания AZUR air перевезла более 12 млн пассажиров

Летевший из Лондона Boeing 787 совершил вынужденную посадку в "Домодедово" из-за приступа у пассажирки

Специалисты РЭБ Западного военного округа противостоят беспилотной авиации условного противника

Четыре самолета Су-34 поступят в Центральный военный округ

В Ростове-на-Дону открыт памятник "Авиаторам всех поколений"

Космонавты на МКС начали готовиться к возвращению на Землю

"Шереметьево" наградил самые пунктуальные и эффективные авиакомпании в аэропорту═

Стратегические ракетоносцы Ту-160 вернулись на аэродром базирования на территории Российской Федерации

Из аэропорта Симферополь в новогодние праздники будет выполнено около 1500 рейсов

Компания Rocket Lab успешно вывела на орбиту 13 спутников по контракту с NASA

В NASA заявили, что охлаждение отношений США и России не отразилось на сотрудничестве по космосу

В России начали разработку новой ракеты с двигателем РД-180

МС-21 и Sukhoi SuperJet получат новые гарнитуры

Турция намерена закупить у США 120 истребителей F-35

Метро до аэропорта "Внуково" продлят к 2023 году

Авиакомпания NordStar отмечает 10-летний юбилей

В Минобороны Германии заявили о планах купить новый самолет для Ангелы Меркель

Аэрофлот перевез четырехмиллионного пассажира международного аэропорта Краснодара

Дмитрий Рогозин пообещал доставлять туристов на МКС быстрее, "чем лететь от Москвы до Брюсселя"

Упавший на палубу авианосца "Адмирал Кузнецов" кран уберут до конца недели

Спасатели обнаружили обломки пропавшего в Португалии вертолета

Авиакомпания "Аврора" готова выделить два борта для вывоза туристов из Китая

В "Ильюшине" прокомментировали сравнение американскими СМИ Ил-112В с Ан-140

Аэропорт на Камчатке не работал три часа из-за инцидента с частным самолетом

Парламент Индонезии потребовал от компании Lion Air отменить покупку новых Boeing

Авиасалон МАКС-2019 пройдет в Жуковском с 27 августа по 1 сентября

Второй опытный образец Ил-112В отправили на испытания в ЦАГИ

Российские эксперты завершили проверку аэропортов курортных городов Египта

Гендиректор "Победы" Андрей Калмыков позвал на работу пилота Georgian Airways, отстраненного за "любовь к Москве"

Создание первого опытного образца Ил-96-400М обойдется в 10,1 млрд рублей

Центр финальной сборки Boeing в городе Чжоушань выпустил первый самолет

Юрий Борисов рассказал о применении российской военной техники в Сирии

Причиной грубой посадки вертолета в Томской области могло стать попадание в вихрь

На Украине разбился Су-27, летчик погиб

Авиакомпании-партнеры "Домодедово" заказали для пассажиров три тонны мандаринов и десять тысяч бутылок шампанского

Три двигателя РД181 переданы компании Orbital Sciences Corporation

Российские стратегические ракетоносцы вылетели из Венесуэлы


[an error occurred while processing the directive]

Обзор прессы/Статьи:

"Третий глаз Шивы" в небе, Независимое военное обозрение, 14 декабря

"Ростех" продал 75% холдинга "Технодинамика" владельцу НК Банка, РБК, 14 декабря

"Платов" подсчитал пассажиров, КоммерсантЪ, 13 декабря

Эволюционные настроения, КоммерсантЪ, 13 декабря

Мошенничество стало похоже на подкуп. Бывшему замгендиректора РКК "Энергия" переквалифицировали обвинение, КоммерсантЪ, 13 декабря

ГТЛК запланировала себе субсидии, КоммерсантЪ, 13 декабря

Небо, самолет, денежка: подробности дела о коррупции в Росавиации, Известия, 12 декабря

Проекция силы: зачем Ту-160 полетели в Венесуэлу, Газета.ru, 11 декабря

Операция в открытом космосе, Интерфакс, 12 декабря

Ту-160 отработали мирные цели, КоммерсантЪ, 12 декабря


[an error occurred while processing the directive]

Новости компаний:

Росавиация

Московский аэропорт "Домодедово"

АО "Международный аэропорт "Внуково"

АО "Рампорт Аэро"

Авиакомпания Lufthansa

Группа компаний "Волга-Днепр"

ОАО "НПП "Темп" им.Ф.Короткова"

Авиакомпания AZUR air

АО "Авиакомпания "НордСтар"

АО "Международный аэропорт "Шереметьево"

Холдинг "Технодинамика"

Международный аэропорт "Симферополь"

ФГУП "ВИАМ"

МГТУ ГА

АО Авиакомпания "ИрАэро"

АО "Авиакомпания "НордСтар"

АО "Авиакомпания "Аврора"

ПАО "Аэрофлот - российские авиалинии"

ОАО "Авиасалон"

Московский аэропорт "Домодедово"


[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
6-9
сентября
Геленджик, Россия
ГИДРОАВИАСАЛОН-2018, 12-я Международная выставка и научная конференция по гидроавиации
12-13
сентября
Санкт-Петербург, Россия
Международный Авиационный ИТ-Форум
19
сентября
Москва, Россия
«Развитие региональных аэропортов – 2018», VI международная конференция и выставка
20-21
сентября
Москва, Россия
«Региональная авиация России и СНГ – 2018», VIII международная конференция
20
сентября
Москва, Россия
"Цифровые технологии в грузовых авиаперевозках", семинар
26-28
сентября
Уфа, Россия
"Транспорт Урала", III международный форум и выставка


Обратная связь

Реклама

Регистрация прессы

Регистрация пресс-служб

Рассылки новостей



Реклама: