Ryska flyget i korthet. De mest ovanliga flygande designerna

👁 811

Turboprop rymdfarkost Rotary Rocket Roton ATV

Det var på detta exotiska sätt som företaget Rotary Rocket på 90-talet av förra seklet försökte övervinna de grundläggande begränsningarna genom att avsevärt öka effektiviteten hos sina framdrivare. Och så, direkt, något slags problem: enstegs kemiskt drivna raketer kan inte nå ... En riktig ruin. Men som sagt i en bra film: "den som hindrar oss - han hjälper oss!". Och vem hindrar oss, förutom förstås? Luft!

De förlitade sig på tanken att turbopropmotorer har en betydligt högre verkningsgrad än rena jet- och turbojetmotorer. Och eftersom ett av de mest energikrävande områdena är att just genomborra täta lager, är det möjligt att fuska i detta skede?

Kärnan i tricket var att på toppen av pyramidapparaten fanns en skruv, till exempel en helikopter (på prototypen, det var från en helikopter, för enkelhetens skull), som drevs (ta ett djupt andetag) från en ringformig roterande system med 72 flytande (fotogen + syre) motorer, belägna på den traditionella platsen för missiler - underifrån.

På sätt och vis ett skaft från motorsystem, snurrar med 720 rpm (12 per sekund, i en minut) till HB-växellådan.

Tja, bortsett från HB-driften bestämde sig konstruktörerna på detta sätt för att drastiskt spara på massan av turboladdare (tillförseln av bränslekomponenter utförs av centrifugalkraft) och stabiliseringssystem - själva ringen av motorer fungerar som ett gyroskop.

Men det är inte allt - vid landning, istället för traditionellt termiskt skydd, var det tänkt att det skulle använda ett knepigt schema med vattenförsörjning (!) Under fartygets botten, för att avsevärt minska temperaturen på grund av ångkudden och spara på massan av termiskt skydd (för att vara ärlig, jag är inte säker på att detta är en fungerande idé - det är inte uppenbart vilket som kommer att vara lättare: traditionellt termiskt skydd eller hela detta vattenförsörjningssystem tillsammans med dess försörjning).

De förväntade sig att det 180 ton tunga transportsystemet skulle lansera en låg nyttolast på 2700 till 3200 kg – och återvända i god behag. Ja, ja, allt var planerat att kunna återanvändas.

Huvudrotorn - fungerade, förutom rollen som fallskärm, på flygets sista etapp också med ett mjuklandningssystem "enligt en helikopter", i detta läge fungerade naturligtvis inte längre huvudjetmotorerna ( bränsle och oxidationsmedel brändes ut under start), och bladens spinning borde ha tillhandahållits små väteperoxidjetmotorer i ändarna av bladen.

Planerad av formgivarna konkurrensfördel innan "flygplanets" återanvändbara system var att nej speciella villkor, eftersom skyttlar som bara kan landa på tre (om minnet fungerar) flygfält i världen - systemet krävdes inte - var vilket plant område som enheten placerades på lämpligt för landning.

Förresten, för start också - inga speciella knepiga konstruktioner var tänkta, eftersom inga stödsystem behövs (enheten står på sina egna stöd) - du behöver bara en grop för att ta bort avgaserna (relativt liten vid separation, den viktigaste dragkraft skapas av huvudrotorn) - och det är faktiskt allt.

Totalt byggde Rotary Rocket flera mock-ups och en flygande prototyp, Roton C-9. Dessutom var prototypen i skala 1:1 - cirka 20 meter hög och 6,6 meter i diameter vid basen. Propellern sviker oss dock - de tog den från en trasig S-58, men eftersom de första testerna planerades i "landningsläge", utan tankning och utan nyttolast, en fyrbladig propeller med peroxidmotorer på blad borde ha räckt till flygningen. Men - 20 gånger billigare än den beräknade kostnaden för en speciell "space"-rotor. Och det räckte med helikopterpropellern måste jag säga.

Totalt genomfördes tre flygningar av pepelats, vilket visade att (a) den kan flyga, men (b) den är dålig. Det finns ingen sikt, så mycket att det helt enkelt är osäkert att flyga (piloterna styrdes endast av höjdmätaren i höjdled) och hanteringen är under sockeln.

Och så gick företaget i konkurs... Investerare beslutade att det inte fanns några utsikter, och 33 miljoner dollar skrevs av som en förlust. Rotary Rocket Roton C-9 visas just nu på Aviation Museum, men utan helikopterpropellern.

Ovanliga flygplan

Människan har länge drömt om att lära sig flyga som en fågel, och flygplan är precis vad denna önskan och den vetenskapliga och tekniska vektorn för mänsklig utveckling ledde honom till. Flygplan är en lång gren av evolution och framsteg, som börjar med de första misslyckade försöken att skapa ett muskelplan (som det som Icarus gjorde fel) och slutade med moderna Boeings, jaktplan, bombplan, rymdskepp– allt som gör att vi kan röra oss, förbi land och hav. Trots den till synes ofattbart komplexa tekniken bakom dem anses flygplan för det mesta vara ett relativt säkert och snabbt transportmedel. Endast tragedier som kräver flera hundra människors liv på en gång orsakar en speciell resonans. Men en persons önskan är lagen, och man kan med tillförsikt säga att han överuppfyllde planen att upprepa den här världens fåglars bedrift.

Hybrid Air Vehicles, företaget som byggde Airlander 10-flygplanet (världens längsta flygplan, även känt som den "flygande röven" för sin likhet med en åsna), sa att dess nuvarande prototyp inte kommer att byggas om, utan kommer att fokusera på att skapa en ny generation av flygande fordon, luftskepp. HAV har redan fått godkännande från myndigheten civil luftfart att skapa ny serie flygplan planerad till början av 2020.

De flesta moderna drönare är designade på ett sådant sätt att de bara kan röra sig effektivt i en eller två riktningar. Till exempel ger det vanliga arrangemanget av propellrar i den övre delen av flygplanet bra lyftkraft, men låter dig bara röra dig i en position parallellt med marken, vilket förhindrar att den "vänder", vilket kan vara ett stort problem under förhållanden stark vind. Ett helt annat tillvägagångssätt används i Omnicopter-drönaren, vars propellrar är placerade på ett sådant sätt att enheten kan röra sig lika effektivt i vilken riktning som helst och i själva verket inte har någon "topp" eller "botten".

Hallå!

Jag vill genast säga att det är svårt, nästan omöjligt att tro på allt, stereotypen är skyldig, men jag ska försöka uttrycka det tydligt och argumentera med specifika tester.

Min artikel är avsedd för personer med anknytning till flyg eller de som är intresserade av flyg.

År 2000 uppstod en idé, banan för rörelsen av ett mekaniskt blad längs en cirkel med en sväng på sin axel. Såsom visas i Fig.1.

Och så föreställ dig att bladet (1), (platt rektangulär platta, sidovy) som roterar runt cirkeln (3) vrider sig på sin axel (2) i ett visst beroende, med 2 graders rotation runt cirkeln, 1 grad av vridning på sin axel (2) . Som ett resultat har vi banan för bladet (1) som visas i fig. 1. Och föreställ dig nu att bladet är i ett flytande medium, i luft eller vatten, med en sådan rörelse inträffar följande, rör sig i en riktning (5) längs omkretsen, bladet har maximalt motstånd mot vätskan och rör sig i andra riktningen (4) längs omkretsen, har minimalt vätskemotstånd.

Detta är principen för propellerns drift, det återstår att uppfinna en mekanism som utför bladets bana. Det här är vad jag gjorde från 2000 till 2013. Mekanismen fick namnet VRK, vilket står för Rotating Unfolding Wing. I denna beskrivning har vinge, blad och platta samma betydelse.

Jag skapade min egen verkstad och började skapa, jag provade olika alternativ, runt 2004-2005 fick jag följande resultat.

Ris. 2

Ris. 3

Jag gjorde en simulator för att kontrollera lyftkraften hos VRK Fig.2. VRK är gjord av tre blad, bladen längs den inre omkretsen har ett sträckt rött regnrockstyg, meningen med simulatorn är att övervinna tyngdkraften på 4 kg. Fig.3. Jag fäste stålgården till VRK-axeln. Resultat Fig.4:

Ris. 4

Simulatorn lyfte den här lasten med lätthet, det var ett reportage på lokal-tv från Bira State Television and Radio Broadcasting Company, det här är ramar från denna rapport. Sedan lade han till hastigheten och justerade den till 7 kg., simulatorn lyfte även denna last, efter det försökte han lägga till mer fart, men mekanismen tålde det inte. Därför kan jag bedöma experimentet efter detta resultat, även om det inte är slutgiltigt, men i antal ser det ut så här:

Klippet visar en simulator för att testa lyftkraften hos VRK. På benen är en horisontell struktur gångjärn, å ena sidan är en VRK installerad, å andra sidan en enhet. Drive - el. motor 0,75 kW, verkningsgrad el. motor 0,75%, det vill säga, i själva verket producerar motorn 0,75 * 0,75 \u003d 0,5625 kW, vi vet att 1l.s \u003d 0,7355 kW.

Innan jag slår på simulatorn väger jag VRK-axeln med en stålgård, vikten är 4 kg. Detta kan ses från klippet, efter rapporten ändrade jag utväxlingen, lade till hastighet och ökade vikten, som ett resultat lyfte simulatorn 7 kilogram, varefter den, med en ökning i vikt och hastighet, inte kunde stå ut med det. Låt oss återgå till beräkningarna i efterhand, om 0,5625kW lyfter 7 kg, så kommer 1hp = 0,7355kW att lyfta 0,7355kW / 0,5625KW = 1,3 och 7 * 1,3 = 9,1kg.

Vid provning visade VRK-propellern en vertikal lyftkraft på 9,1 kg/per hästkraft. Till exempel har en helikopter halva hissen. (Jag jämför specifikationer helikoptrar, där den maximala startvikten per motoreffekt är 3,5-4 kg / 1 hk, för ett flygplan är den 8 kg / 1 hk). Jag skulle vilja notera att detta inte är det slutliga resultatet, för testning måste VRK göras i fabriken och på ett stativ med precisionsinstrument, för att bestämma lyftkraften.

VRK-framdrivaren har den tekniska förmågan att ändra riktningen på drivkraften med 360 grader, vilket möjliggör vertikalt start och byte till horisontell rörelse. I den här artikeln uppehåller jag mig inte vid denna fråga, den står i mina patent.

Fick 2 patent för VRK Fig.5, Fig.6, men idag gäller de inte för utebliven betalning. Men all information för att skapa en VRC finns inte i patenten.

Ris. 5

Ris. 6

Nu är det svåraste, alla har en stereotyp om befintliga flygplan, det här är ett flygplan och en helikopter (jag tar inte exempel på jetframdrivning eller raketer).

VRK - har en fördel över skruven som högre drivkraft och ändra rörelseriktningen med 360 grader, gör att du kan skapa helt nya flygplan för olika ändamål, som kommer att lyfta vertikalt från vilken plattform som helst och smidigt växla till horisontell rörelse.

När det gäller komplexiteten i produktionen är flygplan med VRK inte mer komplicerade än en bil, syftet med flygplan kan vara väldigt olika:

• Individuell, satt på ryggen och flög som en fågel;
• Familjetyp av transport, för 4-5 personer, fig. 7;
• Kommunala transporter: Ambulans, polis, administration, brandkår, ministeriet för nödsituationer, etc., Fig.7;
• Flygbussar för perifer och intercitytrafik, Fig.8;
• Ett flygplan som lyfter vertikalt på en VRK och växlar till jetmotorer, Fig. nio;
• Och vilket flygplan som helst för olika uppgifter.

Ris. 7

Ris. åtta

Ris. nio

Deras utseende och flygprincipen är svåra att uppfatta. Förutom flygplan kan VRK användas som framdrivningsanordning för simfordon, men vi berör inte detta ämne här.

VRK är ett helt område som jag inte klarar av ensam, jag skulle vilja hoppas att denna riktning kommer att krävas i Ryssland.

Efter att ha fått resultatet 2004-2005 blev jag inspirerad och hoppades att jag snabbt skulle förmedla mina tankar till experterna, men tills detta hände, alla år jag gjorde nya versioner av VRK, tillämpade olika kinematiska scheman, men testresultatet var negativ. Under 2011, upprepade 2004-2005 versionen, e-post. Jag satte på motorn genom en inverter, detta säkerställde en mjuk start av VRC:n, dock var VRC:ns mekanism gjord av de material som var tillgängliga för mig enl. förenklad version, så jag kan inte ge maximal belastning, jag justerade den med 2 kg.

Sakta höjer jag e-posthastigheten. motor, som ett resultat av VRK visar en tyst mjuk start.

Hela klippet från det senaste testet:

Med denna optimistiska ton säger jag hejdå till dig.

Med vänliga hälsningar, Kokhochev Anatoly Alekseevich.

Under de senaste hundra åren har mänskligheten kommit med många av de mest olika flygplanen. Vi såg flygplan och helikoptrar, flygplan med både propeller- och jetframdrivning, kapabla att lyfta från land och hav, lyfta och landa med startkörning och vertikalt. Vi såg flygplan olika former- utan flygkropp, utan svans och vingar, med variabel geometri, i form av en skiva, cylinder eller kon. Vi såg ovanliga hybrider - flygande bilar och motorcyklar, flygbåtar och till och med ubåtar, flygande packar och en hybrid av ett flygplan med rymdskepp. Tyvärr är det helt enkelt omöjligt att ge en översikt över alla ovanliga flygplan, så vi kommer att försöka berätta om de mest ovanliga och verkligen unika.

Soldrivna flygplan

Kan ett flygplan flyga utan bränsle och nästan på obestämd tid? Kanske och modern teknik låter dig bygga sådana flygplan.

Bilden visar flygplanet "Solar Impulse" ("Solar Impulse"), byggt 2014 i Schweiz. För att lätta på vikten är flygplanet tillverkat av kompositmaterial, medan dess massa är 2300 kg med ett vingspann på 72 meter. Flygplanet är utrustat med solpaneler placerade på vingarna och kraftfulla batterier som kan lagra energi under dagen och upprätthålla flygningen på natten. Under 2015-2016 gjorde flygplanet en jorden runt-flygning, medan flygningen på den längsta sträckan från Japan till Hawaiiöarna tog mer än fyra dagar.

Solar Impulse är ett bemannat flygplan, så det kan fortfarande inte flyga särskilt länge. Obemannade flygplan av liknande design har inte sådana restriktioner. Tillbaka 2010 kunde Zephyrs soldrivna obemannade flygplan stanna i luften i två veckor och flyga på en höjd av mer än 20 kilometer. Denna framgång ledde till utvecklingen av ännu mer ambitiösa projekt inom olika länder inklusive i Ryssland. Sådana flygplan, potentiellt kapabla att tillbringa månader och till och med år i luften, kommer att kunna utföra många av de uppgifter som för närvarande tilldelas satelliter - att observera vädret, bedriva forskning, tillhandahålla kommunikation och trådlöst internet i avlägsna områden.

Tester Rysk drönare soldriven "Owl"

muskelflugor

Sedan urminnes tider har människan tänkt på att flyga som fåglar. Det fanns myter där människor, fästa sina vingar, steg upp i luften. Sant, i praktiken slutade alla sådana försök utan framgång eller helt enkelt tragiskt. Men även efter att en person bemästrat att flyga med hjälp av flygplan med kraftfulla motorer, fortsatte folk att undra - men ändå, kan en person flyga bara med hjälp av sin muskelstyrka, med flygplan utan motorer? Det fanns tvivel om detta, eftersom de största flygande fåglarna har en vikt på endast 15-20 kg.

Men entusiaster tog upp lösningen på detta problem och nådde fortfarande framgång. Med hjälp av de lättaste materialen var det möjligt att skapa en muskelbil som bara vägde 30 kg. För första gången gjordes en tillräckligt lång framgångsrik flygning på ett sådant flygplan 1979 av cyklisten Brian Allen, som flög över Engelska kanalen på den. Han tillryggalade en sträcka på 35 km på 2 timmar och 49 minuter.

Flyg över Engelska kanalen

1988 beslutade entusiaster att gå ännu längre och i verkligheten reproducera den antika grekiska myten om Daedalus och Ikaros. Enligt myten flydde den begåvade uppfinnaren Daedalus från Kreta, från den onde härskaren Minos, gjorde vingar åt sig själv och flög genom luften från ön till Grekland. En muskelbil byggdes vid Massachusetts Institute of Technology, och den grekiske cyklisten, grekiska mästarcyklisten Kanellos Kanellopoulos flög. Trots skeptikernas tvivel var flygningen framgångsrik, Canellos tillryggalade 116 km på mindre än 4 timmar och nådde en hastighet på cirka 30 km / h. Det är sant att under landningsinflygningen bröt en vindpust vingen och muskelplanet föll i vattnet nära stranden. Den här flygningen är fortfarande rekord.

Musculolet "Dedalus"

Video - flygningen av "Dedalus":

Ångdrivna flygplan

Och här är ytterligare ett exempel som visar att om många misslyckas efter många försök, betyder det inte att det är omöjligt. Industrin började använda ångmaskinen redan på 1700-talet och samtidigt gjordes de första försöken att anpassa den för Fordon. Dök upp, och i början av 1800-talet - ånglok. Redan från början av 1800-talet gjordes försök i olika länder att bygga ett flygplan med ångmaskin. Men ingenting fungerade, ångplanen lämnade knappt marken och föll och flög inte mer än femtio meter.

Det första flygplanet som faktiskt kunde flyga byggdes av bröderna Wright med en lätt förbränningsmotor som kördes på fotogen. Efter det fanns en övertygelse om att det var omöjligt att bygga ett ångdrivet flygplan alls, eftersom det var för tungt. Utöver själva motorn behövdes faktiskt en panna, en ugn, bränsletillförsel och även vatten.

Men 1933 motbevisade bröderna Bessler från USA denna tro genom att bygga ett ångdrivet flygplan som flög ganska framgångsrikt.

Airspeed 2000 - ångdrivna flygplan

Dessutom hade detta flygplan till och med vissa fördelar jämfört med konventionella, till exempel minskade inte motoreffekten med höjden, flygplanet var mer pålitligt och lätt att underhålla, motorn var mycket tyst. Men den lägre effektiviteten och flygräckvidden ledde till att ångflygplanet förblev byggt i ett enda exemplar.

Video - Besslerov ångplan:

Hybridflygplan, helikopter och luftskepp

Airlander 10 är ett unikt flygplan byggt 2012 i Storbritannien, som kombinerar egenskaperna hos tre huvudtyper av flygplan samtidigt - ett flygplan, en helikopter och ett luftskepp.

Det enorma hybridluftskeppet har en längd på 92 m (det största flygplanet i världen) och en nyttolast på 10 ton. Kroppen fylld med helium skapar lyft och sparar bränsle för att hålla enheten i luften. 4 motorer tillåter hastigheter upp till 150 km/h. Och i luften kan detta flygplan vara upp till tre veckor kontinuerligt.

Video - Airlander 10:

Ornithoptrar

Ballonger, flygplan, helikoptrar, raketer - nästan alla konstgjorda flygplan har inga analoger i naturen. Alla flygande levande varelser, från insekter till fåglar och fladdermöss De flyger för att de slår med vingarna. Det är inte förvånande att människor, om än av intresse, började försöka reproducera principen om flykt, som dominerar i naturen. Flygplan av denna typ började kallas svänghjul eller ornithoptrar.

Konstigt nog visade det sig att skapa ornitoptrar var mycket svårare än flygplan och helikoptrar. Hittills är alla ornithoptrar obemannade och har en relativt liten storlek.

Här är en video med några ornithoptrar.

Fågelliknande ornithoptrar:

Tung ornithopter som väger cirka 30 kg, skapad av ryska uppfinnare:

När de börjar klassificera föremål eller fenomen letar de efter det huvudsakliga, mest gemensamma drag, egenskaper som fungerar som bevis på deras förhållande. Tillsammans med detta studerar de också sådana tecken som skarpt skulle skilja dem från varandra.

Om vi, enligt denna princip, börjar klassificera moderna flygplan, kommer den första frågan att uppstå: vilka egenskaper eller egenskaper hos flygplan anses vara de viktigaste?

Kanske kan du klassificera dem utifrån de material som enheterna är gjorda av? Ja, du kan, men det blir lite visuellt. Samma sak kan trots allt göras av olika material. Aluminium, stål, trä, linne, gummi, plast i en ton eller annan grad används vid tillverkning av flygplan och helikoptrar, luftskepp och ballonger.

Det kan vara grunden för klassificeringen av flygplan att välja: när och av vem gjordes enheten för första gången? Det kan klassificeras i historiska termer - detta är en viktig fråga, men då kommer enheter som är olika i många avseenden, föreslagna samtidigt och i samma land, att falla under en rubrik.

Uppenbarligen bör dessa tecken för klassificering inte anses vara de viktigaste.

På grund av att flygplan är designade för att röra sig i luften delas de vanligtvis in i enheter lättare än luft och apparat tyngre än luft. Så grunden för klassificeringen av flygplan är deras vikt i förhållande till luften.

Vi ser att apparater lättare än luft inkluderar luftskepp, Ballonger och stratostater. De stiger och stannar i luften genom att fylla dem med lätta gaser. Fordon som är tyngre än luften inkluderar flygplan, segelflygplan, raketer och rotorfarkoster.

Flygplan och segelflygplan hålls i luften lyftkraft skapad av vingarna; raketer hålls i luften av dragkraften som utvecklas av raketmotorn, och rotorfarkoster - av huvudrotorns lyftkraft. Det finns (hittills i projekt) anordningar som intar en mellanposition mellan flygplan och rotorplan, flygplan och missiler. Dessa är de så kallade konvertibla flygplanen, eller kuvertplaner, som ska kombineras med sig själva positiva egenskaper både de och andra och kombinera enorma flyghastigheter med förmågan att sväva i luften, förmågan att lyfta utan start och landa utan löpning.

En helikopter, som ett autogyro, tillhör kategorin roterande flygplan. Deras skillnad ligger i det faktum att gyroplanets huvudrotor inte är ansluten till motorn och kan rotera fritt.

Huvudrotorn på en helikopter (eller flera huvudrotorer), till skillnad från huvudrotorn på ett autogyro, drivs av en motor under start, flygning och landning och tjänar både till att skapa lyftkraft och dragkraft. Den aerodynamiska kraften som skapas av propellern används både för att hålla helikoptern i luften och för att föra den framåt.Dessutom är huvudrotorn också helikopterns styrelement.

Om en propeller eller en jetmotor skapar dragkraft i ett flygplan, vingar skapar lyft, och roder och skevroder fungerar som kontroller, i en helikopter, utförs alla dessa funktioner av huvudrotorn. Av detta blir det tydligt hur viktigt värdet på huvudrotorn i en helikopter är.

Helikoptrar skiljer sig från varandra i antal rotorer, i deras placering, i hur rotationen drivs. I enlighet med dessa skyltar är de avbildade helikoptrarna uppdelade.