Техника вертикального взлета и посадки (Хафер К., Закс Г., 1985 - Техника вертикального взлета и посадки), страница 7

В нормальном случае самолет должен взлетать и садиться вертикально, причем предельные условия взлета соответствуют высоте 600 м и температуре 29 'С. Резервные остатки топлива определены в 10 "о запаса топлива, соответствующего полету на полную дальность; кроме того, должна быть предусмотрена возможносгь полета в зоне ожидания на высоте 450 м и длительностью 30 мин. Также были предъявлены требования к допустимому шуму и уровню вибрации в кабине. Предполагалось, что прямые эксплуатационные расходы будут на 50 оо больше по сравнению с обычными самолетами. В конкурсе на этих условиях приняли участие три западногерманские самолетостроительные фирмы, представившие пять проектов с различными схемами силовой установки. Было предложено два проекта с турбореактивными двигателями ()ло 231, ЧГЮ Ъ'С 180), один проект с подъемным вентилятором (НГВ 600) и два проекта с воздушными винтами и поворотным крылом (ЪС 500 н Во 140).

Они охватывали все виды разрабатывавшихся тогда силовых установок для таких самолетов. Хотя и не удалось построить ни одного опытного образца, но очень тщательно проработанные проекты дают хорошее представление о технических возможностях применения СВВП для перевозок на местных авиалиниях. Поэтому ниже рассматриваются основные конструктивные особенности от- !! ЧР% — Чеге1п!К!е Р!ии!есьп!асье 1Чег1се — Объединенные аииацион ные иаиоды.— Прим. перев. вввлоиЫа.врыго 41 Осноение понятия и обзор разработок дельн альных проектов, в частности подъемные и маршевые двигатели и уст устройства управления при вертикальном взлете и посадке.

Самолет 1)о 231 (рис. 1.4.1). Проект основывается на опыте раз а заработки самолета 1)о 31 (31. Силовая установка состоит из 12 двухконтурных подъемных двигателей КВ 202. Они размещены Рис. 1.4.1. Проект самолета По 231 фирмы «Дорнье» (! 9б9). Рис. 1А.2. Проект самолета ЧС 190 фир- мы Ч Г% (1969) . по четыре в двух гондолах на крыле и по два в носовой и кормовой частях фюзеляжа. Маршевые двигатели КВ 220 расположены в двух гондолах под крылом и путем поворота вектора тяги могут использоваться для увеличения вертикальной тяги. Управление по крену н по тангажу на режиме висения и персходном режиме осуществляется дифференциальным изменением тяги соответствующих подъемных двигателей. для управления по курсу подъемные двигатели отклоняются в противоположные стороны.

Самолет ЧС 180 (рис. 1.4.2). В этом проектном предложении фирмы Ъ'г% !341 силовая установка представляет собой систему. ~~кторы тяги которой действуют в двух направлениях. Вертикальная тяга создается 10 двухконтурными подъемными двигателями той же конструкции, что и на самолете ()о 231, но с увеличенной Гаиеи 1 42 приблизительно на 50;е тягой.

Они расположены по пять в двух гондолах на концах крыла. Три маршевых двигателя обеспечивают ускорение в переходном режиме, чему способствуют подъемные двигатели, установленные под углом 15' к вертикали. Они создают также управляющие моменты по крену и рысканию при полете на режиме висения. Управление по тангажу осуществляется отклонением струи внешних контуров двух маршевых двигателей.

Рис. Ь4.3. Проект самолета НРВ 600 (1969) Самолет НЕВ 600 (рис. 1.4.3). Объединение НЕВп (ныне МВВ4 1Н) предложило проект самолета с подъемно-маршевыми вентиляторами [01. Силовая установка состоит из восьми газогенераторных двигателей ОЕ !/10 Л1 фирмы «Дженерал электрика, которые снабжают рабочими газами четыре вентилятора, установленных в гондолах на крыле.

С помощью решетки поворотных лопаток можно осуществить в вертикальном полете отклонение вектора тяги до 110'. Кроме того. в нижней части фюзеляжа размещаются четыре двигателя, снабжающие газом четыре горизонтальных подъемных вентилятора. Управление на режиме висения осуществляется четырьмя одинаковыми управляющими вентиляторами, которые через трубопроводы снабжаются горячими газами от подъемных вентиляторов. Самолет ЧС 500 (рис. 1.4.4).

Проект этого самолета выполнен по схеме с поворотным крылом и во многих существенных чертах основывается на разработанном фирмой ЧЕ% проекте небольшого самолета ЧС 400 с тандемньги расположением крыльев [35), дове- П НР — НагиЬшдег Р1иааеииЬаи — Гамбургские авиационные заводы — Прим иерее ггтггглонЫа.арь.ги~ 43 Основные понятия и обзор разработок денного почти до изготовления опытного образца. Оба проекта характеризуются симметричным расположением четырех воздушных винтов.

Существенное отличие самолета ЪС 500 состоит в том, что в нем отказались от соединения воздушных винтов при помощи Рис. 1.4.4. Проект самолете 'т'С 500 фирмыур%~3969). Рис. 1.4.5. Проект Во 140 фирмы МВВ (1969). трансмиссии. В каждой мотогондоле находится пара механически связанных двигателей, которые при отказе одного нз них можно разъединить. При переходе от вертикального полета к горизонтальному крыло с мотогондолами и винтами поворачивается.

Управление по тангажу и крену на режиме висения осуществляется дифференциальным изменением тяги путем антисимметричного изменения шага лопастей воздушных винтов. Для управления по курсу дифференциально отклоняют элероны, расположенные в спутной струе от воздушных винтов.

ыыыяояь Глава 1 44 Самолет Во 140 (рис. 1.4.5). Так же как 1»С 500, это самолет вертикального взлета и посадки, спроектированный объединением МВВп по схеме с поворотным крылом и с применением относительно легконагруженных больших воздушных винтов 14]. Воздушные винты расположены на крыле рядом друг с другом аналогично тому, как это сделано на самолете ХС-142А. Крыло имеет относительно большое удлинение. На режиме висения управляющие моменты по крену создаются дифференциальным изменением тяги путем антисимметричного изменения шага лопастей винтов, а управление по тангажу осуществляется перемещением точки приложения равнодействующей силы тяги каждого винта при помощи моиоциклического изменения угла наклона лопастей.

При этом можно отказаться от необходимого для такой компоновки рулевого винта с вертикальной осью вращения. Для управления по курсу используются элероны, интерцепторы и дефлекторы, расположенные в спутной струе от винта. 1.5. КРИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА И ПЕРСПЕКТИВЫ Критическую оценку ситуации, сделанную в 1977 г, и опублико ванную под названием «СВВП, СКИП вЂ” границы реальных возможностей» 1141, можно считать справедливой и в настоящее время, поэтому ниже приводятся выдержки из этого обзора.

После успешной разработки ряда СВВП в 1960-х гг. техника вертикального взлета и посадки претерпела многообразные изменения. Первоначальное мнение о том, что эта техника дает универсальное средство решения многих задач, сменилось вскоре почти полной потерей интереса к ней. Сейчас нет сомнения, что в будущем ей принадлежит немаловажное место. Серьезная проблема того времени состояла в ошибочном представлении о возможности решения любой конструктивной задачи технологическими средствами соответствующей отрасли техники. В дальнейшем убедились, что авиация, как и любая другая область техники, может существовать только в тесной связи со смежными областями науки и техники.

Перечисленные в равд. 1.4 проекты, в основе которых лежало представление о воздушном сообщении между центрами городов с помощью СВВП и СКВП, сегодня вряд ли имеют какие-либо шансы на внедрение не только потому, что введение такой системы воздушных перевозок связано с труднопреодолимыми проблемами шума и обеспечения безопасности, но и из-за огромных затрат. В докладе командования ВВС Великобритании 1972 г. указывалось, что стоимость применения самолета «Харриер» следует рассматривать с противоположных точек зрения, даже если по техническим соображениям расходы окажутся приемлемыми !211 П МВ — объединение фирм «Мессершмитт», «Бел»нов» и <Блом» (ФРГ).— Прил.

нерва. »»»»»»ло«Ы«.врь. гн Основные понятия и обзор разработок Наконец, когда выяснилось, что «Харриер» хорош только для решения специфических задач, представители флота США привели доказательство того, что принятая концепция управления вектором тяги на СВВП не дает выхода из многочисленных тупиков на пути развития авиации 122, 24).

Сегодня возможности применения техники СВВП и СКВП находятся вне сомнения, особенно для ВМФ, как это показывают Рнс. 1.5.1. Самолет ХсЧ-!2А фирмы «Рокуэлл интернэшнл» (1980). Рнс. 1.5.2. Проект самолета «Грумман-699» (1979). произведшее большое впечатление на Западе появление советского боевого самолета вертикального взлета и посадки и Разработка «Харриера», а также планы применения в будущем боевых самолетов СВВП и СКВП во флоте США.