Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание - Зигуненко Станислав Николаевич (читать полные книги онлайн бесплатно TXT) 📗
Тут надо, наверное, сказать, что работу свою наши конструкторы начинали отнюдь не на пустом месте. Еще на заре авиации, в 1876 году, французам А. Пено и Э. Гоо был выдан патент на летательный аппарат, имевший все характерные признаки «летающего крыла» или «бесхвостки». Однако проект этот осуществлен не был. О нем вспомнили лишь в 1890 году, когда французский же изобретатель К. Ад ер построил по такой схеме самолет «Эол» с паровым двигателем. Но и этот самолет, как вы уже знаете, не полетел...
В нашей стране теоретические разработки подобных конструкций были начаты
В.В. Котовым, сделавшим в 1896 году обстоятельный доклад на заседании Русского технического общества, где подчеркнул достоинства «летающего крыла». Они затем были полоясены в основу расчетов и чертежей конструктора Б. И. Черановского. Начиная с 1921 года он проектирует и строит ряд экспериментальных планеров и самолетов. Наилучший из них — одноместный спортивный самолет БИЧ-21 — в январе 1941 года показал рекордную для того времени скорость полета 320 км/ч.
Вторая мировая война притормозила работы над «летающими крыльями» в Hanieil стране. А вот в Германии конструктор А. Липиш сумел к 1945 году наладить массовое производство «бесхвосток». В самом конце войны на секретных заводах третьего рейха было изготовлено 370 самолетов-истребителей Ме-163В по схеме «летающее крыло», оснащенных жидкостными реактивными двигателями. Правда, из-за непомерно большого расхода топлива такие самолеты летали очень недолго и активного участия в воздушных боях не принимали.
За прошедшие десятилетия конструкторы еще доработали схему, смогли преодолеть один из ее главных недостатков — плохую устойчивость «бесхвосток» на малых скоростях полета. Теперь за управлением проследят быстродействующие ЭВМ, которые не допустят аварии.
«Конечно, проект этот чрезвычайно дорогой, — отметил в заключение своего рассказа В.Е. Денисов. — Самолет таких размеров вряд ли имеет смысл строить отдельно взятой стране. Тут нужна международная кооперация. Она тем более выгодна, что таких самолетов каждому государству нужно всего несколько штук, и делать их по принципу «каждый для себя» не имеет смысла. А вот все вместе конструкторы и авиастроители мира вполне могут наладить выпуск подобных машин к 2010—2015 годам. То есть как раз к тому времени, когда нынешнее поколение авиалайнеров успеет устареть...»
Впрочем, это не единственный проект создания самолетов-гигантов типа «летающее крыло». Американские специалисты, например, предлагают летающую громаду, способную вместить до 5 тыс. пассажиров. По мысли конструкторов, такое «крыло» будет состоять как минимум из трех фрагментов, каждый из которых может взлетать и садиться по отдельности. Состыковавшись в воздухе, такая армада сможет барражировать месяцами, совершая витки вокруг земного шара. Горючее же, пассажиров, припасы на борт супергиганта будут доставлять небольшие самолеты-челноки. Они же станут переправлять в аэропорт назначения и пассажиров, уже добравшихся, куда им нужно.
Самолет назвали «Аякс»...
«Не удивляйтесь, химику в авиации ныне дел больше, чем когда-либо. Особенно если речь идет о гиперзвуковых самолетах...»
С такого вот неожиданного признания началась беседа с начальником лаборатории систем управления и навигации научно-производственного предприятия (НПП) гиперзвуковых систем А.П. Фроловым. Того самого петербургского СКБ «Нева», которое не столь давно вызвало переполох среди авиаконструкторов своей если не сенсационной, то, во всяком случае, нетрадиционной работой.
Вызван же проект к жизни вот какими обстоятельствами.
Люди словно одержимы идеей: все дальше, все быстрее, все выше!.. Так что вслед за сверх- и гиперзвуковыми истребителями и бомбардировщиками в небо обязательно поднимутся и пассажирские самолеты аналогичного класса. Над их созданием конструкторы работают уже сегодня. Проект «Аякс» — одна их таких работ.
«Мы убеждены, что давно уж пора задуматься, на чем мы будем летать в XXI веке, — считает генеральный конструктор НПП В. Л. Фрайштадт. — Если промедлим, то можем и вообще безнадежно отстать...»
И он, безусловно, прав. Если Россия хочет оставаться в числе ведущих авиационных держав мира, то уже сейчас в наших КБ должны рождаться дерзкие проекты. Из-за рубежа, например, просачиваются слухи о полетах над пустыней Мохаве неких самолетов-призраков, способных за 8 часов облететь весь земной шар. Ну-ка прикиньте скорость такого гиперзвукового самолета...
Правильно, гиперзвуковым называют летательный аппарат, могущий развивать скорость выше 4—5 М, где М — скорость звука в воздухе, равная примерно 1 тыс. км/ч. Именно на такие самолеты, похоже, делают ставку специалисты США, в свое время благоразумно не ставшие ввязываться в гонку — кто первым создаст пассажирский «сверхзвуковик». Но теперь они выходят из тени: проанализировав чужой опыт, поучившись на ошибках европейцев, конструкторы США оповестили мир о планах создания не только «шаттла» нового поколения, но и высотно-космического самолета NASP (National Avation Space Project).
Работы, ведущиеся с 1986 года, предусматривают постройку самолета, который при взлетной массе около 180 т должен поднимать не менее 9 т полезной нагрузки, иметь габариты стратегического бомбардировщика В-1 и вместилище для груза, сравнимое с соответствующим отсеком «Спейс шаттла».
В общем, как это у человечества водится, «впереди планеты всей» выступают военные. И Фрайштадт со своей командой это отлично понимают. И затевают свой проект не только для того, чтобы покатать любителей острых ощущений...
Однако вспомните, следом за реактивными бомбардировщиками появились и реактивные пассажирские самолеты. Аналогично обстояло дело со сверхзвуковыми машинами. Вряд ли традиция будет нарушена и при выходе на гиперзвук. Поэтому на фирме «Нева» закладывают сразу несколько модификаций своего проекта, чтобы самолет можно было использовать на все случаи жизни.
Причем специалисты СКБ вполне справедливо полагают, что нет смысла придерживаться проторенного другими фарватера. Действовать так — значит вечно быть в роли догоняющих. Нужен качественный рывок, позволивший бы обойти конкурентов. Именно это и обещает проект «Аякс».
Он необычен хотя бы тем, что вопреки привычным канонам решает задачу создания гиперзвукового летательного аппарата «от противного». Судите сами. Стремительно мчащийся самолет в результате трения о воздух, как известно, может разогреться до сотен, а то и тысяч градусов. Чтобы избежать разрушения конструкции, обычно прибегают к соответствующим мерам — применяют особо жаропрочные сплавы, защитные покрытия и системы термоохлаждения. Петербуржцы же решили реализовать принцип активного энергетического взаимодействия конструкции с внешней средой. Тепло пропустят внутрь летательного аппарата, причем зло при этом обратится во благо!
«Аякс» будет состоять как бы из двух вложенных друг в друга корпусов, — пояснил Фролов. — Между ними располагается система активного охлаждения, использующая реакторы химической регенерации топлива. В них поступает доля исходного энергоносителя — традиционный авиакеросин, а также вода. И когда аппарат идет на гиперзвуке, часть кинетической энергии воздушного потока утилизируется для термохимического разложения жидкости...»
И это еще не все хитрости. Часть обтекающего аппарат воздушного потока поступает в тракт уникальной по своей концепции двигательной установки. Она — магнитоплазмодинамическая. Говоря упрощенно, к прямоточному воздушно-реактивному двигателю добавляют еще МГД-генератор и МГД-ускоритель. Гиперзвуковой воздушный поток, набегающий на аппарат, сначала резко притормаживается в искусственно созданном магнитном поле, тратя часть своей энергии на наведение ЭДС. При этом, согласно расчетам, должно выделяться около 100 МВт — электростанция такой мощности в состоянии обслужить город средней величины.
