146865 (730331), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Применение жидкого водорода окажет влияние на аэродромную инфраструктуру, особенно на системы хранения и заправки топливом, а также вентиляции ангаров. Чрезвычайно важной представляется проблема получения жидкого водорода в массовом количестве.

В настоящее время компания EADS ведет активные исследования прочности крыла, изготовленного практически полностью из композиционных материалов на основе углеродных волокон. Исследования, начатые в 1992 г. фирмой DASA, предусматривают определение прочностных характеристик крыла, предназначенного для 80-100-местного регионального самолета.

В 1992-1993 гг. был изготовлен и испытан углепластиковый кессон крыла длиной 9,8 м. В 1994 г. была начата разработка кессона длиной около 15 м. К работам были привлечены некоторые германские университеты (в частности, Брауншвейгский и Штутгартский), а также научные организации, в том числе научно-исследовательский институт DLR, общество имени Фраунгофера и институт материаловедения (IMA).

Кессон крыла из углеродных композиционных материалов был изготовлен на заводе бывшей фирмы DASA в Бремене. Он представляет собой прототип кессона крыла для 100-местного регионального самолета взлетной массой 40- 50 т. Основным композиционным материалом для изготовления кессона и панелей обшивки явилось однонаправленное углеволокно НТА ("тенакс"), предварительно пропитанное эпоксидной смолой Гексел 6376 ("Фиберит" 977-2). Данный материал имеет слоистую структуру. Однако на фирме DASA были использованы и другие технологические процессы, в частности, впрыскивание под дифференциальным давлением эпоксидной смолы в предварительно заготовленные формы (материал RTM) или пропитка ею отформованного многослойного сухого углеволокна (материалы RTM6 или Ml8).

Хотя фирма DASA заявила, что кессон "выполнен полностью из углеродных материалов", тем не менее, узлы крепления пилонов двигателей и опор шасси и узлы стыковки с фюзеляжем металлические. Для проведения статических и усталостных испытаний эти узлы были сделаны несколько переразмеренными. Сравнение весовых характеристик показало, что кессон из КМ имеет массу 1223 кг (включая панели обшивки, передний и задний лонжероны, нервюры и стрингеры), в то время как цельнометаллический кессон весит 1491 кг. Таким образом, экономия в массе составляет 268 кг (почти 22%) для одного кессона, а для всего крыла она равна 536 кг. Представители фирмы DASA заявили, что "в настоящее время даже выигрыш в массе конструкции около 500 кг уже вызывает большой интерес". Экстраполяция данных, полученных для кессона 100-местного самолета, на кессон тяжелого пассажирского самолета может дать достаточно многообещающие результаты.

В 1998 г. начались статические и усталостные испытания консоли, завершившиеся в декабре 1999 г. Всего было смоделировано 90000 летных циклов; кроме того, во время проведения последних 30000 циклов конструкция кессона была преднамеренно повреждена. После окончания испытаний никаких признаков усталости обнаружено не было. Это позволило руководителям фирмы DASA заявить, что предложенная конструкция крыла пригодна для использования в гражданской авиации.

Очередной этап в развитии технологии изготовления крыла из углеродных композиционных материалов, который завершила фирмы DASA, позволяет предположить, что в будущем эта технология будет применима и к более крупным самолетам. Но если идея изготовления крыла из углепластиков для широкофюзеляжного самолета типа Эрбас Индастри А3ХХ выглядит все-таки преждевременной, то ничто не мешает пола гать, что будущий европейский военно-транспортный самолет А400М станет первым тяжелым летательным аппаратом с таким крылом.

Кроме того, если крыло из углеродных композиционных материалов в будущем будет широко применяться на магистральных самолетах консорциума «Эрбас Индастри», то можно предположить, что фирма DASA может занять место фирмы ВАЕ Системз, которая в настоящее время ответственна за изготовление комплектов крыльев для всех самолетов консорциума. Фирма DASA уже сейчас подготовила плацдарм в этой области, взяв на себя окончательную сборку крыльев для самолетов А330 и А340, кессоны для которых изготовляет фирма ВАЕ Системз.

Особое внимание уделялось вопросам финансирования НИОКР, особенно в США. Этому вопросу были посвящены материалы с изложением планов NASA на ближайшие годы.

В бюджете NASA на 2001 ф.г. предусматривалось выделение 1,193 млрд. долл. на выполнение программ НИОКР по статье "Авиационно-космическая наука и техника". Эти НИОКР должны обеспечить революционные научные и технологические достижения, которые сохранят ведущие позиции США в гражданской авиации и космической технике.

В бюджете на 2001 ф.г. были добавлены три новые целевые программы и исключена (как самостоятельная) программа экспериментального ВКС Х-33, расходы по которой включены в другие статьи расходов. К новым программам относятся программа SATS, исследования малошумного самолета и исследования второго поколения многоразовых космических носителей (RLV). Последняя программа является составной частью новой широкомасштабной инициативной программы под названием "Космическая инициатива" (Space Launch Initiative), которая, в свою очередь, представляет собой основной элемент объединенной программы NASA по созданию космической транспортной системы (ISTP - Integrated Space Transportation Program). Эксперты полагают, что в результате появления этих программ можно ожидать ускорения работ, связанных со снижением уровня шума, развитием промышленности, занимающейся созданием легких самолетов авиации общего назначения (АОН) и созданием перспективной космической техники.

4.Самолеты-амфибии

Гидросамолет - это аппарат, приспособленный для взлета с воды и посадки на нее. Они бывают на поплавках (вместо колес шасси самолета) и с корпусом, позволяющим садиться на воду, - летающие лодки. Все большие гидросамолеты - металлические летающие лодки.

Игорь Сикорский, выдающийся конструктор вертолетов и самолетов, создал удачные серийные амфибии: пятиместную "летающую яхту" S-39, шестнадцатиместную S-41 и сорокапятиместный "летающий клиппер" S-40. Четырехмоторные S-40 стали первыми серийными пассажирскими авиалайнерами, эксплуатировавшимися на регулярных океанских авиалиниях большой протяженности. На амфибиях Сикорского произошло становление известной авиакомпании "Пан Америкен", которая также заказала его компании первые многомоторные пассажирские авиалайнеры S-42, предназначенные для регулярных трансокеанских перевозок.

Летающие лодки были единственной возможностью принимать большие самолеты в городах, где не было аэропортов со взлетно-посадочными полосами. Самолеты компании "Пан Америкен" летали в города Южной Америки и Канады, перевозя 40 и более пассажиров.

Сегодня самым современным гидросамолетом, не имеющим аналогов в мировом авиастроении, признан Бе-200. Он создан Таганрогским авиационным научно-техническим комплексом (ТАНТК) им. Г.М. Бериева на базе идей, реализованных в военном самолете-амфибии А-40 "Альбатрос" - уникальной машине, которая, к сожалению, из-за отсутствия финансирования так и не была запущена в серию. "Альбатрос" разрабатывался по заданию Министерства обороны и предназначался, прежде всего, для противолодочных, патрульных и поисково-спасательных операций. Бе-200 - конверсионная разработка. Это универсальный самолет.

Главное его предназначение - тушение лесных пожаров. Еще в конце 1980-х годов специалисты лесного хозяйства провели соответствующие исследования и пришли к заключению, что наиболее эффективным средством пожаротушения является самолет-амфибия, базирующийся на аэродроме, удаленном от очага пожара до пятисот километров, способный брать на борт до двенадцати тонн воды из водоема, находящегося на расстоянии от десяти до двадцати километров от места возгорания. Как раз этим требованиям и отвечает Бе-200.

В противопожарном варианте самолет-амфибия является наиболее эффективным средством обнаружения и борьбы с разрушительными пожарами. Противопожарный самолет-амфибия способен принимать на борт двенадцать тонн воды в 8 секций-емкостей, расположенных под полом кабины. На полную заправку уходит лишь двенадцать секунд. За одну заправку топливом самолет способен доставить к очагу пожара до 310 тонн воды. Заметим, что производительность канадских противопожарных самолетов СL-215 и СL-415 много меньше. Восемь створок водяных баков с программируемой последовательностью открытия (сброс воды залпом или поочередно) существенно повышают эффективность пожаротушения. Навигационное оборудование позволяет выводить самолет точно к очагу, а при повторном заходе - к месту предыдущего сброса огнегасящего состава, что очень важно при сильном задымлении и работе нескольких самолетов.

Кроме противопожарного существуют и другие варианты Бе-200: пассажирский, транспортный, патрульный, самолет для МЧС. Причем переоборудование в пассажирскую и транспортные версии можно осуществить в короткие сроки.

Самолет-амфибия Бе-200 способен быстро и эффективно решать проблемы, связанные с доставкой пассажиров и грузов на острова, не оборудованные ВПП, в удаленные береговые районы, на морские суда различного назначения, в труднодоступные районы, имеющие водоемы, и обратно с них на базовый аэродром или гидроаэродром.

В качестве патрульного варианта Бе-200 эффективно используется для поиска в заданном районе кораблей, спасательных операций и оказания помощи пострадавшим на воде, контроля окружающей среды и метеообстановки, борьбы с разливом нефти на море и многого другого.

При пассажирском варианте предусматривается просторный и комфортабельный пассажирский салон. В грузо-пассажирском и транспортном вариантах способен быстро и эффективно решать проблемы, связанные с доставкой грузов, почты и пассажиров.

В санитарном варианте самолет имеет семь мест для медицинских работников и тридцать носилок для раненых, а также размещение специального медицинского оборудования. Может быть использован также и в качестве мобильного госпиталя.

Естественно, интерес к такой машине велик и в России, и за рубежом. Не случайно Бе-200 называют самым нужным самолетом в мире. Летные испытания первого Бе-200 планировалось начать в январе 1995 года, а запустить в серию - в 1997-м. Но эти планы уперлись в российские реалии. Несмотря на то, что проект получил признание и поддержку Президента, правительства и был причислен к приоритетным в области авиастроения, обеспечить его финансирование государство оказалось не в состоянии. Первый самолет стартовал осенью 1998 года. Полет прошел успешно.

Первая демонстрация Бе-200 состоялась на Второй Международной выставке по гидроавиации - "Геленджик-98". На международном аэрокосмическом салоне в Ле-Бурже в 1999 году состоялся первый показательный полет новейшего российского гидросамолета Бе-200, исполненного в варианте, предназначенного для пожаротушения.

С точки зрения аэрогидродинамики, Бе-200 является последним словом мирового гидростроения. По большинству летно-технических характеристик амфибия не уступает сухопутным самолетам-аналогам. В то же время может взлетать и садиться как на сушу, так и на воду.

Самолет-амфибия Бе-200 - моноплан с высокорасположенным стреловидным крылом, Т-образным оперением и лодкой большого удлинения с переменной поперечной килеватостью. Два турбореактивных двигателя Д-436ТП установлены на пилонах, над крылом на обтекателях шасси. Шасси трехопорной схемы обеспечивает эксплуатацию самолета с аэродромов длиной взлетно-посадочной полосы в 1800 метров. Одной из главных особенностей самолета-амфибии является полностью герметичный фюзеляж.

Бе-200 спроектирован на базе уже испытанных на самолете А-40 силовой схемы и аэрогидродинамической компоновки, оснащен современным пилотажно-навигационным комплексом "АРИА-200".

Комплекс позволяет экипажу из двух человек одновременно управлять самолетом и решать специфические амфибийные задачи при пожаротушении и спасательных операциях: выход на очаг пожара и акваторию забора воды, заход на посадку (до высоты 60 метров), точное определение взаимного положения в группе при плохой видимости и другие. На самолете установлены два отечественных турбореактивных двухконтурных двигателя Д-436ТП. По желанию заказчика он может быть заменен на ТРДД ВП-715 производства "БМВ-Роллс-Ройс".

Бе-200 может садиться и взлетать практически с любой водной акватории, имеющей глубину более двух метров. Он выполняет маневры на воде на скорости до 50 километров в час под любым углом к ветру с помощью водоруля, установленного в кормовой части лодки, и за счет разнотяговости двигателей. Для безопасности самолета-амфибии на плаву лодка конструктивно разделена на водонепроницаемые оттеки, которые обеспечивают сохранение плавучести при одновременном заполнении любых двух смежных отсеков. Самолет способен садиться при волнении в три балла и высоте волны в 1,2 метра (рис.4.1).

Рисунок 4.1. Самолет-амфибия БЕ-200

У Бе-200 большое будущее, и сферы его применения будут постоянно расширяться, открывая все новые и новые возможности амфибии. В настоящее время самолеты-амфибии, кроме России, выпускает только Канада. Производство канадских самолетов CL-415 началось в 60-е годы и не претерпело значительных изменений до сих пор, поэтому на мировом рынке они считаются морально устаревшими. Так, например, канадская амфибия берет на борт всего 6 т воды, а Бе-200 способен брать 12 т, и его топливные баки расположены так, что не занимают пространство салона. Все это расширяет спектр применения российского самолета и его технические возможности.

Перспективно использование самолета в Азиатско-Тихоокеанском регионе - наиболее динамично развивающемся районе мира. На него приходится более половины мирового промышленного производства и до сорока процентов мировой торговли. Странам региона требуется новая авиационная техника, которая позволяла бы осуществлять растущие грузовые и пассажирские авиаперевозки, укреплять и развивать сообщение между материковыми и островными территориями, быстро и эффективно выполнять поисково-спасательные операции на море, вести патрулирование наиболее важных морских маршрутов и государственных границ, а в случае необходимости оперативно доставлять силы быстрого реагирования. Особенно остро эти проблемы встают перед государствами, не располагающими свободными территориями для постройки новых аэропортов, но имеющими морские границы большой протяженности.

РАЗМЕРЫ.

• Размах крыла 32,78 м;

• длина самолета 32,05 м;

• высота самолета 8,90 м;

• площадь крыла 117,44 м²;

• угол стреловидности крыла по носку 23 градуса;

• максимальный диаметр фюзеляжа 2,86 м;

кабина:

• длина 17,0 м,

• ширина 2,6 м,

• высота 1,9 м,

• объем 84 м³.

МАССЫ И НАГРУЗКИ, кг:

• максимальная взлетная - 37200;

• после забора воды (для пожарного варианта) в режиме глиссирования 43000; максимальная посадочная (при посадке на воду или землю) 35000;

• перевозимая нагрузка 7500 (в грузовом варианте);

• запас воды в водяных баках для тушения пожара (в пожарном варианте) - 12000 л,

• специального пожаротушащего состава 1200 л;

• полный запас топлива 12260.

ЛЕТНЫЕ ДАННЫЕ.

• Максимальная крейсерская скорость на высоте 8000 м - 710 км/ч;

• максимальное число М горизонтального полета 0,69;

• скорость сваливания:

  • с убранными закрылками 215 км/ч,

- с выпущенными закрылками 155 км/ч;

• максимальная скороподъемность на уровне моря 14 м/с;

• практический потолок 11000 м;

• дистанция взлета (высота препятствия 15 м)

  • с воды 1000 м,

- с земли 600 м;

• дистанция посадки (высота препятствия 15 м)

  • на воду 1300 м,

- на землю 950 м;

• дальность полета с коммерческой нагрузкой 6500 кг - 1850 км.

Конструкция самолета показана на рис.4.2.

Рисунок 4.2. Конструкция БЕ-200

В августе 2001 г. самолет сертифицирован в соответствии с АП-25. На Иркутском Авиационном Производственном Объединении начато серийное строительство самолетов-амфибий Бе-200. Первым заказчиком Бе-200 является Министерство по Чрезвычайным Ситуациям РФ. В данный момент ЗАО "БЕТА ИР" выполняет контракт на 7 самолетов при общей потребности МЧС в самолетах данного типа 8-15 единиц. Первый самолет поставлен заказчику в начале 2002 г.

Характеристики

Список файлов реферата