В «ЦАГИ» разрабатывают концепцию тяжёлого транспортного самолёта на криогенном топливе.

Специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского разрабатывают концепцию тяжёлого транспортного самолёта интегральной схемы. При такой компоновке происходит совмещение функций крыла и фюзеляжа с целью оптимального использования внутренних объёмов летательного аппарата, а также повышения аэродинамической эффективности.

Самолёт предназначен для межконтинентальной транспортировки больших грузов — до 500 т, в том числе в стандартных контейнерах. Их размещение предполагается в отсеках внутри крыла с загрузкой через откидные люки передних секций (носков) центральной части воздушного судна. Самолёт будет эксплуатироваться на существующих взлётно-посадочных полосах. Большая часть полёта подобного аппарата проходит на высоте 3–12 м от воды, (льда, снега, болота, земли или любой ровной поверхности) — эти поверхности создают экранный эффект, за счёт которого происходит существенный рост аэродинамического качества. Это приводит к снижению расхода топлива и значительному увеличению дальности.

В рамках исследования концепции была создана модель, которую специалисты института испытали в дозвуковой аэродинамической трубе ЦАГИ. Работы проводились на крейсерских и взлётно-посадочных режимах. Моделирование поверхности воды, льда или земли выполнено с помощью экрана, представляющего собой пластину с закругленными краями. Эксперимент показал, что исследуемая компоновка обладает высоким аэродинамическим совершенством как вблизи этого экрана, так и в его отсутствии, и позволит самолёту совершать устойчивый и управляемый полет.

Планируется, что самолёт будет летать на сжиженном природном газе. Это криогенное топливо обладает более высокой энергоэффективностью и пониженным содержанием вредных выбросов в сравнении с авиационным керосином. Использование природного газа обеспечит низкое влияние перевозок на экологию и даст серьёзное конкурентное преимущество в сравнении с традиционными транспортными системами.

По сути, экранный эффект — это та же воздушная подушка, только образуемая путём нагнетания воздуха не специальными устройствами, а набегающим потоком. То есть «крыло» таких аппаратов создаёт подъёмную силу не только за счёт разреженного давления над верхней плоскостью (как у традиционных самолётов), а дополнительно за счёт повышенного давления под нижней плоскостью, создать которое возможно только на очень небольших высотах (от нескольких сантиметров до нескольких метров). Эта высота соизмерима с длиной средней аэродинамической хорды (САХ) крыла. Поэтому крыло у экраноплана стараются выполнить с небольшим удлинением.

Открытие эффекта экрана и начало использования

В середине 1920-х годов авиаторы впервые столкнулись с экранным эффектом при взлёте и особенно при посадке самолётов-низкопланов. Было замечено некоторое увеличение подъёмной силы крыла, когда самолёт продолжал лететь над полем, как бы не желая садиться. Кроме того, экранный эффект иногда приводил к неприятностям. При движении вблизи экрана центр давления крыла перемещается к его задней кромке, что в случае недостаточной эффективности горизонтального оперения становится причиной аварии во время посадки самолёта.

 

Одной из первых отечественных работ, которая относилась к исследованиям экранного эффекта, является работа Б. Н. Юрьева «Влияние земли на аэродинамические свойства крыла». Затем, уже в 1930-е годы, проводились теоретические исследования экранного эффекта В. В. Голубевым, Я. М. Серебрийским, Ш. Я. Биячуевым и другими. В 1932 году известный авиационный инженер, изобретатель и авиаконструктор П. И. Гроховский разработал проект экраноплана-амфибии с двумя двигателями, аэродинамическая компоновка которого характерна для некоторых экранопланов наших дней.

При разработке экранопланов конструкторские фирмы многих государств столкнулись со множеством технических проблем, начиная от проблемы выбора антикоррозийных материалов и заканчивая проблемами устойчивости в полёте. Правительства этих стран отказались поддержать проекты, а разрабатывать «на свой страх и риск» фирмы не решились. Если конструкции и были разработаны, то так и остались в виде чертежей.

В России (СССР) идею экраноплана активно использовали в своих аппаратах Ростислав Алексеев и Роберт Бартини  которые пришли к идее экрана, развивая свои проекты, подступив к ней с разных сторон.

источник

Be the first to comment on "В «ЦАГИ» разрабатывают концепцию тяжёлого транспортного самолёта на криогенном топливе."

Leave a comment

Your email address will not be published.


*