03:00

АВТОЛЕТЫ КАК ВОЗМОЖНЫЙ РУССКИЙ ПРОРЫВ

Василий Андреевич Попов. 
Главный конструктор Тюменского научно-производственного центра АОН
Отличник изобретательства СССР.
Тел.: 8 9222 648 301

ТРАНСПОРТ БУДУЩЕГО. (Автолет «СТРИЖ»)
На пресыщенном автомобилями Западе давно поняли, что персональный автомобиль - это тупиковая ветвь технического прогресса. Уже в Москве, других городах РФ, в т.ч. Тюмени автомобили скоро встанут в сплошной пробке, движение будет полностью парализовано. На земле просто нет места для всех желающих ездить на личном авто. Единственный выход - перейти в третье измерение - сменить среду для выполнения транспортных работ. В 21 веке роль персонального летательного аппарата становится похожей на роль авто в начале прошлого века. Десятки КБ в США и примерно столько же в остальном мире усиленно разрабатывают персональный транспорт будущего – аэрокар (скайкар), по-нашему автолет (АЛ). В США исследовательский Центр NASA имени Лэнгли разработал программу AGATE по разработке трансформеров-аэрокаров. На 50% эта программа финансируется государством. Объявлен международный конкурс на лучший проект АЛ. Теперь американской мечтой становится АЛ. По оценкам NASA объем будущего мирового рынка АЛ составит несколько триллионов $ в год. («АиФ» №38, 2008г) В огромной бездорожной России создание АЛ неизмеримо актуальнее, чем на закатанном в асфальт Западе. Строить дороги в наших суровых условиях – это все равно, что закапывать в землю золото.
Самолет, способный двигаться по дорогам общего пользования как автомобиль, дает человеку свободу в двух средах. Он может доставить пассажиров от двери до двери. Самолет в принципе может двигаться по дороге, но для этого необходимо убирать крылья, поскольку размах – это наибольший габарит. Это главное техническое противоречие, которое нужно решить при создании АЛ. Наличие в аэрокаре лишних для автомобиля и для самолета элементов и механизмов (для трансформации автомобиля в самолет и обратно) неизбежно ухудшает свойства АЛ в конфигурациях и автомобиля и тем более самолета. Конструкция усложняется, увеличивается масса и т.д. В мире построено около пятидесяти типов трансформеров-аэрокаров и все они хуже классического самолета (КС). Трансформер по определению должен быть хуже. АЛ будет принят, если его летные характеристики хотя бы приблизятся к ЛТХ КС. Пока этого не достигнуто. Многочисленные попытки решить проблему «в лоб» (методами обычного проектирования и компромиссов) не увенчались успехом. Здесь требовалось изобретательское решение. Определяющим признаком подлинного изобретательского решения является совмещение (интегрирование) функций агрегатов, механизмов или элементов конструкции, многоцелевое их использование. По теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) Г.С.Альтшуллера идеальный конечный результат (ИКР) развития любой системы – это ее отсутствие при выполнении ее функций. ИКР технического решения является отсутствие механизмов при сохранении выполняемой ими функции. Отсутствующие механизмы ничего не весят, ничего не стоят и никогда не сломаются. Т.е. улучшаются важнейшие параметры самолета – увеличивается полезная нагрузка и надежность, снижается стоимость.
Идеальным конечным результатом решения главной исторической, многовековой проблемы России – отсутствия дорог – является создание дешевого транспорта, не требующего дорог. Лучшая дорога – та, которой нет, а кабины с пассажирами и грузы двигаются по кратчайшему пути в нужные места.
В предложенной конструкции АЛ «Стриж» выполнен по схеме с изменяемой геометрией при увеличенном диапазоне изменения стреловидности крыла. Это – «изобретение на применение» - своего рода техническое открытие. Поэтому функциональные механизмы трансформации отсутствуют, т.к. их функции выполняет механизм изменения стреловидности крыла. Для сравнения, в самой продвинутой схеме американского трансформера-аэрокара «Terrafugia transition» 4-секционное крыло имеет целых 4 шарнира, 4 электоромеханизма для трансформации (двойного складывания) и 4 замка для фиксации секций в крайних положениях. Разработка и доводка данных механизмов продолжается уже несколько лет. Затрудняется размещение механизации крыла (от нее просто отказались) и проводки управления. Сложенные крылья уродливо торчат по бокам аэрокара, закрывая обзор из кабины. Крыло – самый ответственный узел КС, который должен быть абсолютно надежным.
Увеличенная стреловидность крыла АЛ «Стриж» используется для уменьшения профильного сопротивления и площади крыла на крейсерской скорости при сохранении хороших взлетно-посадочных характеристик на минимальном угле стреловидности. Изменяемая геометрия как бы умножает эффективность взлетно-посадочной механизации крыла. При этом, по расчетам, на крейсерской скорости сопротивление АЛ может быть меньше, чем у КС. Это делает АЛ грозным конкурентом для всех типов междугороднего транспорта.
Стреловидное крыло обеспечивает снижение турбулентных перегрузок в 6 раз при стреловидности 75о. Это решающе важно, поскольку эти перегрузки ограничивают скорость легкого КС, снижают работоспособность пилота, безопасность, комфорт пассажиров и ресурс КС. Для любого летательного аппарата главным параметром является относительный диапазон скоростей. Здесь, благодаря изменяемой геометрии, АЛ недосягаем для КС.
Все это доказывает, что схема «изменяемая геометрия» выгодна не только для многорежимных сверхзвуковых самолетов. Тем более данная схема будет выгодна для реактивных АЛ – авто-джетов, которые заменят легкие бизнес-джеты в том числе - сверхзвуковые. Для последних несущественна проблема «звукового удара», а это главное препятствие для внедрения тяжелых сверхзвуковых лайнеров. Но для АЛ самое главное, что совмещаются (интегрируются) трансформация АЛ в крейсерскую конфигурацию и трансформация АЛ в автомобиль при минимальных размерах и массе. За счет интегральной конструкции устраняется самое вредное для существующих трансформеров-АЛ свойство, - наличие механизмов трансформации крыла для авто-конфигурации. Устраняется, также вредное сопротивление фюзеляжа, которое составляет у КС до 50%. Применение толкающего винта позволяет исключить потери на обдув фюзеляжа, центроплана, оперения и стоек шасси. Все эти элементы могут быть ламинаризированы, шасси убрано, что позволит снизить сопротивление (Сх) АЛ по сравнению с КС до трех раз. Площадь несущего корпуса-центроплана (ЦП) улучшает экранные характеристики, снижает индуктивное сопротивление консолей крыла. ЦП обеспечивает автоматическое выравнивание вблизи экрана (земли) при посадке. Вблизи экрана повышается качество (К) и коэффициент подъемной силы (Су). Поэтому скорость отрыва не превысит 70 км/ч. При использовании специальных предкрылков для генерирования над крылом «несущих вихрей» посадочная скорость не превысит 40 км/ч (Су возрастает на порядок). Уже на скорости 30 км/ч воздушная подушка и несущие вихри настолько разгрузят колеса, что АЛ не будут страшны выбоины и колдобины, опасные для авто, использующих аэродинамические силы для дополнительного прижима к дороге. Значит АЛ не нужны для взлета и посадки значительные свободные участки высококачественной автотрассы. Даже если для АЛ придется отремонтировать участок в сотни метров какой-то автотрассы, сделать это будет в тысячи раз легче и дешевле, чем отремонтировать или построить для авто всю трассу длиной в сотни километров. Причем, АЛ может лететь в любом направлении, независимо от наличия автотрассы. Точно так же, построить в городах взлетно-посадочные площадки (ВПП) в несколько десятков метров длиной с трамплином, например на крышах, не составит труда, чем стоить многоярусные дороги (хайвеи) и транспортные развязки на разных уровнях.
Что касается воздушных инспекторов, с этим тоже не будет проблем, поскольку они уже существуют для контроля движения на автомагристалях. В NASA уже испытывается компьютерная система полного бортового контроля для легких самолетов, которая будет управлять полетом от взлета до посадки, даже при внутригородских перелетах. При этом не нужны инспекторы, диспетчеры, а водителю АЛ не нужна лицензия пилота. Человеческий фактор, – главная причина аварий в транспорте, исключается. Пока полеты над городами запрещены, АЛ, как скоростному специальному транспорту, будет разрешено движение по скоростным полосам, выделенным для общественного транспорта и такси. Потери времени в пробках будут исключены. Такие полосы в удобных местах будут переходить в ВПП. В первую очередь в АЛ заинтересованы бизнесмены, которые тратят уйму времени в авто-пробках, чтобы добраться до вертолетной площадки, на пересадку в вертолет, перелет до аэропорта, пересадку в бизнес-джет, снова перелет и т.д. в обратном порядке. В перспективе они будут стартовать на авто-джете прямо с «вертолетной крыши» своего офиса с помощью катапульты.
На первых порах АЛ будет, как первые авто, дорогой игрушкой и идеалом социального честолюбия для богатых. В интернете появилось сообщение, что некий богатый москвич заказал разработчику Skycar (Скайкара) вертикального взлета и посадки (ВВП) П. Моллеру (США) подобный аппарат с главным условием, что он внешне не будет отличаться от автомобиля «Феррари 599». Даже для неспециалиста должно быть ясно, что подобное условие делает заказ невыполнимым. Заявляю это со всей ответственностью, т.к. принимал участие в создании подобного аппарата, который был построен и испытан в г. Тюмени в 1995г. Моллер, даже не связанный таким условием, до сих пор не может довести свой Skycar, хотя потратил на это сотни миллионов $ и 48 лет своей жизни. Причем раньше аппарат подобной схемы (Х-22А) был разработан в пятидесятых годах, построен и испытан фирмой Белл в 1966г. Эта фирма доводила аппараты ВВП тоже лет 50, прежде чем запустила в мелкую серию один из них, не имеющий ничего общего с Х-22А.
Из предложенных за 90 лет реальных схем аэрокаров наиболее похожим на автомобиль может быть только АЛ «Стриж». Он, как самолет короткого взлета и посадки (КВП), может взлетать, при гораздо меньшей мощности, практически с таких же ограниченных площадок, как и Skycar ВВП. Не зря наша авиация и другие страны отказались от самолетов ВВП в пользу КВП. Из-за высокого уровня шума восьми мощных двигателей с вентиляторами, Skycar, в отличие от АЛ «Стриж», не может применяться на дорогах и тем более в черте города. Несмотря на чрезвычайную сложность и многомиллионную стоимость Skycar, Моллеру не удалось достичь главной цели – вертикального взлета из дорожной «пробки». Экономичность и другие параметры Skycar гораздо хуже КС. Т.е. применение Skycar не имеет никакого смысла. Идея АЛ ВВП потерпела крах.
АЛ, как объект промышленного дизайна, откроет новое измерение в технической эстетике. Скорее всего, в дизайне новых «Феррари» будут черты дизайна АЛ, поскольку летающий автомобиль престижнее любого суперкара ползающего в пробках.
Наш Тюменский научно-производственный центр авиации общего назначения (ООО «ТНПЦ АОН») имеет десятилетний опыт разработки и производства наиболее сложных самолетов АОН – самолетов-амфибий, все необходимые для этого лицензии, технологии, обширные связи с институтами, КБ и НПЦ в других городах. За те же 2 года мы можем разработать и построить опытный образец АЛ «Стриж». Требуемый объем финансирования в сотни раз меньше, чем потратил Моллер.
АЛ нужен, как «антикризисный» транспорт, и в первую очередь России, нужен как воздух. Пирамида спекулятивного капитализма рухнула, придется вернуться снова к товарному капитализму, т.е. зарабатывать деньги посредством производства товара, а не «ценных» бумажек. Самые большие состояния в двадцатом веке были созданы в автомобильном бизнесе. АЛ - это высокотехнологичное авто 21-го века. По оценкам NASA объем будущего мирового рынка АЛ превысит нынешний объем авто рынка. Это значит, что нет более перспективного товара, чем АЛ и более объемного и прибыльного рынка.
Известно, что в странах НАТО (и в РФ) ровные прямые участки автострад используются в качестве резервных аэродромов для боевых реактивных самолетов. В 1945г наши боевые самолеты базировались на немецких автострадах шириной не более 9м. В некоторых странах автострады изначально проектируют с расчетом на данное использование. Например, закон США с 1954 г требует, чтобы в каждых 5 милях автострады 1 миля была прямой – пригодной для взлета и посадки. В России проведена уникальная посадка тяжелого стратегического ракетоносца Ту-95 на двухполосное шоссе при автоматическим управлении с помощью спутниковой системы – аналога системы управления беспилотного космического «Бурана». Подобная система может применяться и на АЛ.
Что касается военного применения, то до сих пор, со времен По-2, не найдены надежные средства для борьбы с легкими самолетами. Вспомним, хотя бы, историю с полетом М. Руста. Техника вооружений развивается в направлении минимизации. Изобретены антирадарные покрытия, которые снижают радиолокационную заметность малых самолетов почти до нуля. Благодаря интегральной конструкции АЛ даже без антирадарного покрытия будет малозаметным для радаров. Во всяком случае, неотличимым от птиц. АЛ - малоразмерный складной самолет, его гораздо легче замаскировать, укрыть под деревьями, защитить капониром или бронеракушкой.
Военные на Западе делают ставку на массированное применение малогабаритных крылатых ракет и легких беспилотных самолетов-роботов (БЛА). Они рассчитывают захватить господство в воздухе и даже нейтрализовать наши стратегические ракеты. Существующие средства ПВО, наши малочисленные суперистребители, против них так же малоэффективны, как пушки против воробьев. Адекватным несимметричным ответом может быть применение большого количества легких безаэродромных носителей легкого оружия, в частности, АЛ, легких самолетов, амфибий – «москитный» воздушный флот. Опыт Второй мировой и недавний опыт Абхазии показал, что наиболее эффективное средство против крылатых ракет и БЛА – легкий самолет-истребитель. У нас непроходимая страна, «противотанковые дороги», - сделать и воздух непроходимым для врагов могут только АЛ. Это наш несимметричный ответ угрозам НАТО и США.
Незаменимы АЛ для разведки, связи, патрулирования границ, даже для высадки десантов и поддержки их с воздуха. (Стайное применение) Причем, десантники, выполнив свою задачу, смогут вернуться на АЛ обратно, а не погибать в окружении. Свойства АЛ делают его идеальным палубным самолетом, БЛА для мини авианосцев, подводных лодок, крейсеров и других кораблей имеющих вертолетные или подобные площадки. Подводный авианосец является мечтой военных с 30-х годов. Радиус действия БЛА-АЛ может равняться радиусу действия наших тяжелых истребителей Су-30. БЛА-АЛ может действовать не только в воздухе но и на дорогах противника.
АЛ обеспечат максимальную мобильность войск. С помощью бортовых парашютов они могут приземлиться, причем скрытно, с малых высот, в любом труднодоступном месте. АЛ спортивного типа с турбодизелем или авто-джет с турбореактивным двигателем, вооруженный ракетами класса «стрела» (ПЗРК «игла»), уже может быть околозвуковым или сверхзвуковым истребителем-перехватчиком любых самолетов. Например F-22 «Раптор» стоимостью до 400 млн.$. Тем более – беззащитных разведывательных БЛА стоимостью до 40 млн.$, ударных БЛА стоимостью до 124 млн. фунтов ст., при стоимости «иглы» порядка 10 тыс. и самого АЛ не более 100 тыс. $. Война в конечном счете та же экономика – выигрывает тот, кто уничтожает противника более дешевыми средствами. Ударный АЛ может быть вооружен пулеметом, легкой авиапушкой, гранатометом, противотанковыми «Вихрь» и другими ракетами. Большинство ударных самолетов выполняется по схеме с изменяемой геометрией. Могут применяться АЛ и в беспилотном варианте. Отсутствием БЛА объясняются большие потери нашей авиации в недавней войне с Грузией. В связи с этим главком ВВС РФ заявил, что БЛА должны составлять 40% общей численности нашей боевой авиации. Таким образом, при массированном применении, АЛ окажут огромное воздействие на облик вооруженных сил, изменят тактику и стратегию военных действий.
Так что сейчас двойное применение АЛ более актуально, чем тяжелых вертолетов. В случае военной угрозы владельцы АЛ могут быть мобилизованы в войска ПВО, ВВС и ВДВ со своими АЛ, образовав аэромобильное воздушное ополчение. Мобильность сил быстрого реагирования является их главным преимуществом. Практика маневренных войн показала, что от мобильных сил очень трудно защититься, т.к. неизвестно где их ждать, и они всегда могут внезапно ударить в самое слабое место.


Человечество так устроено, что в первую очередь его мысли направлены на военное применение любого новшества. Хотим мы того или нет, но именно война является сильнейшим двигателем прогресса – куда более сильным, чем самые благие мирные пожелания. Исторически милитаризация помогала отрабатывать новые технологии вне ограничений, накладываемых экономикой. В ближайшем будущем можно ожидать гонку вооружений с перспективой отработки дешевого транспорта, не нуждающегося в дорогах. Этим требованиям в наибольшей степени отвечает АЛ.


Просмотров: 1988
Рейтинг: 0.0/0
Добавлено: 05.12.2009
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]