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

Партнерский материал
Textron
Стильный работяга: чем Bell 505 Jet Ranger X лучше «одноклассников» по авиационным работам
Доклад
Светлана Антошкина
О создании Совета по профессиональным квалификациям
Статистика
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за октябрь 2021
Статистика
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за октябрь 2021
Поздравления
Крылья Родины
Стратегия успеха Виктора Чуйко
Интервью
Артур Малинин
Технологии и индивидуальный подход - наш принцип в работе с компаниями авиационной сферы деятельности
Ростех
Скорая помощь в небе: как работают вертолеты санавиации
Военно-промышленный курьер
Игорь Семенченко
Страна падающих самолетов
ren.tv
Названы новые версии инцидента с "провалившимся" самолетом S7


ТАСС
Дмитрий Хазанов
Судьба "Дирижаблестроя". Как СССР пережил расцвет и упадок эпохи аэростатики
Взгляд
Александр Тимохин
Новый бомбардировщик будет иметь особое значение для России
Известия
Оксана Белкина
Дракон атакует: чего китайцы хотят от «Мотор Сич»
MK.ru
Сергей Вальченко
Авиаэксперты похвалили диспетчеров, «разруливших» ситуацию с самолетом-разведчиком НАТО
Москва FM
Появились подробности инцидента с самолетом S7
Известия
Антон Лавров, Ирина Цырулева, Андрей Федоров, Максим Талавринов
Шпион по найму: кому принадлежал едва не столкнувшийся с лайнером "Аэрофлота" самолет
Известия
Наталия Быкадорова
Был только миг: как пилоты обледеневшего A321 спасли 200 жизней

Ростех
Скорая помощь в небе: как работают вертолеты санавиации
Военно-промышленный курьер
Игорь Семенченко
Страна падающих самолетов
ren.tv
Названы новые версии инцидента с "провалившимся" самолетом S7
ТАСС
Дмитрий Хазанов
Судьба "Дирижаблестроя". Как СССР пережил расцвет и упадок эпохи аэростатики
Взгляд
Александр Тимохин
Новый бомбардировщик будет иметь особое значение для России

[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]

Партнерский материал
Textron
Стильный работяга: чем Bell 505 Jet Ranger X лучше «одноклассников» по авиационным работам
Доклад
Светлана Антошкина
О создании Совета по профессиональным квалификациям
Статистика
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за октябрь 2021
Статистика
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за октябрь 2021
Поздравления
Крылья Родины
Стратегия успеха Виктора Чуйко
Интервью
Артур Малинин
Технологии и индивидуальный подход - наш принцип в работе с компаниями авиационной сферы деятельности
Ростех
Скорая помощь в небе: как работают вертолеты санавиации
Военно-промышленный курьер
Игорь Семенченко
Страна падающих самолетов
ren.tv
Названы новые версии инцидента с "провалившимся" самолетом S7


ТАСС
Дмитрий Хазанов
Судьба "Дирижаблестроя". Как СССР пережил расцвет и упадок эпохи аэростатики
Взгляд
Александр Тимохин
Новый бомбардировщик будет иметь особое значение для России
Известия
Оксана Белкина
Дракон атакует: чего китайцы хотят от «Мотор Сич»
MK.ru
Сергей Вальченко
Авиаэксперты похвалили диспетчеров, «разруливших» ситуацию с самолетом-разведчиком НАТО
Москва FM
Появились подробности инцидента с самолетом S7
Известия
Антон Лавров, Ирина Цырулева, Андрей Федоров, Максим Талавринов
Шпион по найму: кому принадлежал едва не столкнувшийся с лайнером "Аэрофлота" самолет
Известия
Наталия Быкадорова
Был только миг: как пилоты обледеневшего A321 спасли 200 жизней

Ростех
Скорая помощь в небе: как работают вертолеты санавиации
Военно-промышленный курьер
Игорь Семенченко
Страна падающих самолетов
ren.tv
Названы новые версии инцидента с "провалившимся" самолетом S7
ТАСС
Дмитрий Хазанов
Судьба "Дирижаблестроя". Как СССР пережил расцвет и упадок эпохи аэростатики
Взгляд
Александр Тимохин
Новый бомбардировщик будет иметь особое значение для России

[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:

Уже более 200 вылетов совершила санитарная авиация Ставрополья в 2021 году

Ракета "Союз-2.1б" доставлена на Байконур

Мосгорсуд на 2,5 года сократил срок в колонии бывшему главбуху "Трансаэро"

В московских аэропортах отменили более 50 рейсов

Авиакомпания "Меридиан" приняла участие в конференции "Современные тенденции использования воздушного пространства и перспективные системы обеспечения полетов"

Росавиация сосредоточила поисково-спасательные силы для обеспечения запуска и стыковки с МКС ТПК "Союз МС-20"

Аэропорты Ставрополья за два года расширили географию полетов в 1,5 раза

Инженерно-авиационной службе командования Военно-воздушных сил ВКС исполнилось 105 лет

Бортпроводник подал в суд на S7 из-за недоплаты за ночные рейсы

Ростех увеличил дальность полета "Ансата" на 140 километров

Назначен новый генеральный директор Казанского вертолетного завода

Самолет с четырьмя сотнями мигрантов на борту вылетел из Минска в Ирак

Гостей аэропорта Домодедово познакомили с традициями Воскресенска

Авиакомпании России в декабре могут остаться без компенсаций от керосинового демпфера

SuperJet 100 "Ессентуки" авиакомпании "Росссия" прибыл в Минеральные Воды

Пилотируемый корабль "Союз МС-22" прошел заводские испытания и был отправлен на Байконур для продолжения штатной подготовки

Международный аэропорт "Уфа" помогает медикам в борьбе с COVID-19

В США осуществили пуск ракеты-носителя Atlas V с военными спутниками

Верховный суд обсудил проблемы экологии с космонавтом на МКС Антоном Шкаплеровым

Истребители России и Белоруссии выполнили патрулирование вдоль границы республики

На Восточном приступили к испытаниям систем стартового комплекса после перехода на нафтил

Небольшие задержки рейсов возможны во Внуково из-за обработки самолетов и очистки ВПП от снега

Шереметьево работает в штатном режиме и выполняет рейсы по расписанию несмотря на снегопад

Авиакомпания NordStar торжественно открыла новогоднюю елку в аэропорту Норильск и запустила голосование за лучшую елочную игрушку

Сергей Аксенов подтвердил смерть руководителя представительства "Аэрофлота" в Крыму

Аэропорт Домодедово поздравляет с Международным днем гражданской авиации

Совершивший вынужденную посадку в Нукусе самолет "Аэрофлота" вылетел в Москву

Умер летчик-испытатель вертолетов "Ми" Гурген Карапетян

Службы аэропорта "Домодедово" работают в интенсивном режиме из-за снегопада

Готовящиеся к полету в космос японские туристы начали учить русский язык

Китай будет поддерживать нормальную работу малых и средних аэропортов

Россия и Китай подписали Дорожную карту по спутниковой навигации

В Узбекистане борт "Аэрофлота" из-за тумана не смог совершить посадку в аэропорту Ургенча

Российская частная компания разработает радиолокационный спутник "АтомСат"

Китай запустил пять спутников с помощью ракеты-носителя CERES-1 Y2

Летчики штурмовиков Су-25 "Грач" авиачасти ВВО выполняют групповой пилотаж на больших высотах в Забайкалье

Открыта продажа билетов на прямые рейсы из Калуги в Самару и Нижний Новгород

В ВВО поступили новые бомбардировщики Су-34

7 декабря отмечается Международный день гражданской авиации

Первые комплексы ПВО Sky Sabre поступили на вооружение британской армии

Пентагон запросит у Конгресса средства на разработку новых ударных беспилотников

Дмитрий Рогозин с космонавтами подведет первые итоги их участия в работе предприятий отрасли

Более 20 рейсов задержано и отменено в аэропортах Москвы

NASA завершило отбор в новый отряд астронавтов

Пентагон не увидел риска в сближении самолета-разведчика США с гражданским бортом России

В Энгельсском полку Дальней авиации продолжают добычу жидкого кислорода для лечебных учреждений

Владимир Путин подписал закон о полномочиях Роскосмоса в сфере строительства инфраструктуры

В Китае выбрали маршрут движения и пять целей для марсохода "Чжужун"

Индийский МИД заявил, что поставки российских С-400 в страну продолжатся

Владимир Зеленский заявил о начале строительства завода по изготовлению военных беспилотников

Владимир Путин подписал закон, разрешающий экипажу применять к авиадебоширам средства сдерживания


[an error occurred while processing the directive]

Обзор прессы/Статьи:

Скорая помощь в небе: как работают вертолеты санавиации, Ростех, 7 декабря

Страна падающих самолетов, Военно-промышленный курьер, 6 декабря

Названы новые версии инцидента с "провалившимся" самолетом S7, ren.tv, 7 декабря

Судьба "Дирижаблестроя". Как СССР пережил расцвет и упадок эпохи аэростатики, ТАСС, 7 декабря

Новый бомбардировщик будет иметь особое значение для России, Взгляд, 6 декабря

Дракон атакует: чего китайцы хотят от «Мотор Сич», Известия, 3 декабря

Авиаэксперты похвалили диспетчеров, «разруливших» ситуацию с самолетом-разведчиком НАТО, MK.ru, 5 декабря

Появились подробности инцидента с самолетом S7, Москва FM, 6 декабря

Шпион по найму: кому принадлежал едва не столкнувшийся с лайнером "Аэрофлота" самолет, Известия, 5 декабря

Был только миг: как пилоты обледеневшего A321 спасли 200 жизней, Известия, 4 декабря


[an error occurred while processing the directive]

Новости компаний:

МАРЗ ДОСААФ

АО «Авиакомпания "Меридиан"»

Госкорпорация Ростех

Холдинг "Вертолеты России"

Московский аэропорт Домодедово

АО «Авиакомпания «Россия»

АО «Международный Аэропорт "Уфа"»

Холдинг "Вертолеты России"

АО «АК «НордСтар»

Московский аэропорт Домодедово

Международный аэропорт "Калуга"═

ГК «Волга-Днепр»

Авиационный альянс "Аэрохимфлот"

ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

АО «Хабаровский аэропорт»

Аэропорт «Казань»

АО "Аэропорт Оренбург"

АО «Объединенная двигателестроительная корпорация»

АО "Международный аэропорт Владивосток"

Комитет по вопросам собственности, земельным и имущественным отношениям


[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
3-4
декабря
Москва, Россия
NETWORK Aviation IT Forum – 2020


Обратная связь

Реклама

Регистрация прессы

Регистрация пресс-служб

Рассылки новостей



Реклама: