Отечественные Аэромобили
ОКБ НАК при разработке это проекта изначально ставило перед собой задачу создать сверхлёгкий 4-х местный летательный аппарат (ЛА), значительно превосходящий ныне существующие ЛА аналогичного класса, прежде всего, по безопасности, а также лётно-техническим и экономическим характеристикам. Для успешного решения этой задачи конструкторы целенаправленно старались не идти по накатанному пути использования традиционных технических решений. Анализу подвергались возможные варианты новых и прежних решений, а также их комбинации. При этом исключительное внимание уделялось поиску и использованию новых технологий и современных материалов.
Lark 4 - Жаворонок 4 (Аэромобиль)
Самое главное - самолёт задумывался, прежде всего, как летательный аппарат личного пользования, максимально мобильный, надёжный и безопасный в эксплуатации. Эти требования закладывались конструкторами в основу идеологии новой машины.
Практическое применение аппарата мыслилось разработчиками в качестве массового транспортного средства нового поколения, своего рода "семейно-делового" мини-самолёта, беспрецедентно безопасного, удобного в эксплуатации, компактного, способного взлетать и садиться с использованием минимальных площадок.
Так, по замыслу конструкторов даже принудительная остановка маршевого двигателя самолёта не только не должна была бы грозить аппарату неминуемой аварией, но и, что кажется невероятным, позволяла бы самолёту продолжать полноценный полёт, с маневрированием и набором высоты.
Совершенно естественно напрашивается вопрос: "За счёт применения каких "фантастических" изобретений и открытий авторы разработки спроектировали летательный аппарат с таким уникальным сочетанием качеств и технических характеристик?"
В конструкции самолёта в немалой степени заложены изученные ранее (в том числе, в аэродинамических трубах ЦАГИ) и проверенные практически (на моделях и экспериментальных летательных аппаратах) разработки 40-60-х годов, которые затем были значительно усовершенствованы и переработаны авторами проекта "LARK" с использованием современных решений, технологий и материалов. Одна из таких разработок - машущий предкрылок, изобретённый в 40-е годы инженером кафедры аэродинамики МАИ Александром Болдыревым. Крыло, оснащённое таким механизмом, обладает подъёмной силой, превосходящей обычное крыло в несколько раз, что и позволяет, по мнению авторов проекта, достигнуть столь высоких характеристик.
Сравнительная таблица основных характеристик 4-х местных самолётов
Первое, что замечает глаз при взгляде на этот самолёт, - это неправдоподобно малые, по отношению к фюзеляжу, крылья.
Аппарат не столько похож на "существо небесное", сколько напоминает обитателя морских глубин - акулу с некими полуплавниками-полукрыльями.
Действительно, всякий мало-мальски опытный лётчик, глядя на этот самолёт, скажет Вам, что самолёт со столь небольшими крыльями и винтомоторной силовой установкой просто не сможет оторваться от земли.
И он будет прав, если в самолёте просто использовать обычное, традиционное крыло.
Однако, в первую очередь, именно применение в разработке ЛА крыла с новым видом активной механизации и оригинального взлётно-посадочного устройства (ВПУ) было положено разработчиками в основу конструкции нового самолёта.
Такого "аэродрома" для Ларк-4 вполне достаточно
Использование этого крыла и ВПУ позволило уменьшить размах крыльев нового самолёта почти в два раза в сравнении с их размахом у традиционного самолёта.
Столь значительное уменьшение размаха крыльев повлекло за собой уменьшение профильного сопротивления и облегчило вес конструкции самолёта. Кроме того, ряд других технических решений позволил намного снизить и индуктивные потери. В совокупности это дало возможность заметно уменьшить общие аэродинамические потери, и в итоге - резко снизить расход горючего и заметно увеличить скорость полёта ЛА.
Во вторых, особые свойства нового крыла позволили сохранить его аэродинамическую эффективность до невиданно низких ранее скоростей, а именно, до 43 км в час.
Т о есть, были получены беспрецедентно низкие взлётные и посадочные скорости самолёта. А это в свою очередь также повлекло за собой появление ряда новых достоинств машины. И прежде всего - резко увеличило безопасность при взлёте и посадке самолёта.
Кроме того, низкие взлётные и посадочные скорости самолёта "Lark-4" позволили конструкторам отказаться от традиционных аэродромов. Появилась возможность использовать вместо них сверхмалые площадки - "пятачки" длиной всего около 27 метров.
Здесь мы видим пример того, как значительное улучшение конструкторами свойств некоторых элементов самолёта - его крыла и ВПУ, повлекло за собой кардинальное улучшение многих характеристик машины: её безопасности, экономичности, компактности, скорости и т.д. А ведь такие значительные улучшения коснулись не только крыла и ВПУ, но и ряда других элементов самолёта. И все вместе они позволили спроектировать самолёт, совокупность характеристик которого будет не просто претендовать на какое-то место в "Книге рекордов Гиннеса", но я надеюсь, даст возможность сделать принципиально значимый шаг в массовой "самолётизации" нашей с Вами завтрашней жизни (по аналогии с сегодняшней её "автомобилизацией").
Двигатель ТВД-400 для Ларк-4 после стендовых испытаний
Отвечу на часто задаваемый вопрос: "Так почему всё же именно самолёт, а не вертолёт?"
Действительно, разве вертолёт заслуживает меньшего доверия, в качестве "летающего авто"? На первый взгляд именно вертолёт обладает большей гибкостью в своих возможностях, как летательный аппарат для каждодневного применения современным деловым человеком.
Да, вертолёт имеет свою неоспоримую нишу для ряда случаев специфического использования. Однако самолёт, особенно такой, как "Lark-4", в значительно большей степени подходит на роль универсального средства ежедневного "воздушного авто". Прежде всего, по критериям безопасности, экономичности, скорости и дальности. Объясню, почему.
Безопасность. Вертолёт может планировать и приземляться на режиме "авторотации" при аварийной остановке двигателя. Но при одном "маленьком" условии - в том случае, если остановка двигателя произошла при наличии определённого запаса высоты (то есть выше "мёртвой зоны", а это для лёгких вертолётов обычно не менее 50 - 80 метров). В противном случае "приземление" станет банальным ударом аппарата о землю со всеми вытекающими из этого фатальными последствиями. Кроме того, механическая надёжность основных несущих плоскостей и элементов у вертолёта, ввиду подвижности их соединений и большой скорости вращения почти всегда значительно меньше, чем у самолёта. А аварийное покидание вертолёта экипажем, как в воздухе, так и на земле, сопряжено с опасностью, попасть под вращающиеся с большой скоростью лопасти несущего винта машины.
Экономичность. Вертолёт "генетически", по своему происхождению менее приспособлен к горизонтальному полёту. Он изначально создавался, как ЛА для висения или вертикального подъёма и спуска в воздухе. Но в горизонтальном полёте он многократно менее эффективен в сравнении с самолётом. Не зря затраты при полёте из одного пункта в другой на вертолёте часто в 5 - 8 раз дороже, чем при таком же полёте на самолёте.
Скорость и дальность. Горизонтальная скорость вертолёта всегда в 2 - 3 раза меньше, чем скорость самолёта аналогичной грузоподъёмности. Дальность полёта вертолёта меньше дальности полёта самолёта в 3 - 5 раз.
Именно исходя из этих соображений конструкторские симпатии руководителя КБ были отданы работе над летательным аппаратом самолётной схемы.
Более подробно о характеристиках
В традиционной авиационной классификации "Lark-4" является низкопланом, нормальной самолётной схемы, со значительно укороченными крыльями, с турбовальным двигателем и толкающим винтом, расположенным в хвосте самолёта. Винт самолёта - изменяемого шага. Самолёт имеет герметичную кабину, рассчитанную на 4 человек (пилот и 3 пассажира) для полёта на высотах до 12 000 м.
Самолёт должен обеспечивать высокую безопасность и достаточный комфорт при полёте, как на небольшие, так и на значительные, до 3400 км, расстояния.
Бортовой компьютер аппарата способен будет предотвращать ошибочные действия пилота. Например, случайное сваливание в штопор. Он сможет также осуществлять штатные операции взлёта, полёта по маршруту и приземления (по посадочным маркерам). А в критических ситуациях (возникновение каких-то неисправностей, потеря сознания пилотом, захват самолёта злоумышленником и т.п.) сумеет полностью взять управление аппаратом на себя и посадить его в заранее назначенную точку.
Тройное дублирование двигателей, высокопрочная, короткокрылая конструкция машины, сверхмалые скорости взлёта и посадки, а также компьютерная подстраховка управления аппаратом – это четыре основополагающих «кита» безопасности, которые позволят сделать решающий шаг в создании летательного аппарата для самого массового, личного и семейного пользования".
Как известно, для воздушных судов около 90 % аварий приходится на взлёт (30 %) и посадку (60 %). И тяжесть последствий таких аварий растёт в квадрате от роста скоростей взлёта и посадки. Поэтому, наверное, пассажирам предпочтительнее будет пользоваться самолётом "Lark", чтобы даже в самом серьёзном аварийном случае отделаться лёгким синяком или ушибом на скорости 43 км в час, чем быть размазанным по взлётно-посадочной полосе на скоростях 110 - 200 км в час при пользовании самолётами с традиционным крылом.
Оставшаяся степень риска (10% аварий), приходящаяся непосредственно на процесс самого полёта, также будет максимально нейтрализована способностью летательного аппарата, даже при полном отказе основного двигателя, продолжать достаточно полноценный полёт к ближайшему пункту посадки на двух небольших, вспомогательных двигателях, расположенных в консолях крыльев и выполняющих в штатном полёте ряд других специальных функций. При этом, использование воздушного винта, как основного движителя, в таком режиме не требуется.
Прорабатывается также вариант оборудования аппарата четырьмя катапультируемыми креслами сверхлёгкой системы аварийного покидания самолёта СКС-94 (разработки НПО «Звезда»").
Малые габариты, в том числе, небольшой рамах крыльев (всего 5,8 м) и, как результат, повышенная прочность всей конструкции, дадут аппарату возможность, при необходимости, без механического разрушения выдерживать в полёте даже 10 - 12 кратные перегрузки.
"Всеядность" турбовального двигателя (использующего керосин, дизельное топливо, газ), его лёгкий запуск даже при низких температурах и надёжная работа - также обеспечат удобство эксплуатации аппарата и безопасность его полёта.
Встроенная система спутниковой связи и навигации, автопилот и система кондиционирования воздуха в салоне - создадут необходимую комфортность и будут способствовать большей безопасности полёта.
Кроме защиты от своенравия стихии "пятого океана", самолёт "Lark-4" защитит Вас и от агрессивных действий человека. Он сможет успешно противостоять нападению и преследованию с земли и воздуха. Это реализуется уникальным набором его лётно-технических характеристик: значительной скороподъёмностью (24 м/сек), высотой полёта до 12.000 м, прежде недостижимой для машин такого класса диапазоном скоростей полёта (от 43 до 750 и более км/час) и возможностью взлёта и посадки с использованием площадок очень малых размеров.
Благодаря изменяемому вектору тяги аппарат будет обладать уникальными на сегодняшний день маневренными характеристиками. А в совокупности с большой горизонтальной и вертикальной скоростями (в том числе, непосредственно после отрыва от поверхности) это обеспечит быстрый и безопасный выход ЛА из зоны, досягаемой для обстрела с земли.
Диапазон скоростей от 43 до 750 км/час - уникален. Его сочетание со сверхманёвренностью позволит машине без труда уходить как от тихоходных летательных аппаратов (например, вертолётов), так и уклоняться от преследования современными скоростными истребителями.
Необычно малые габариты аппарата (5,85 х 6,85 х 2,24 м), органо-, стекло- и угле-пластиковые материалы, преобладающие в его конструкции, дают малую радиолокационную заметность самолёта. Энергосиловая установка на ряде режимов имеет низкий уровень шума, сравнимый с уровнем шума среднего грузовика. Всё это, в сочетании с возможностью полёта как на предельно низких, так и на максимально больших скоростях и высотах, способно при необходимости сделать перемещение летательного аппарата малозаметным или же неожиданным для потенциально враждебных лиц и групп.
Гидравлически поднимающиеся после посадки за 2 - 3 секунды крылья и предельная лёгкость самого аппарата (вес пустого - 385 кг) позволят даже одному человеку, при необходимости, в течении 1,5 - 2 минут убрать аппарат в любое укрытие размерами не менее 7 х 2,3 х 2,3 м.
Значительная грузоподъёмность аппарата (более 600 кг) позволит заправить его количеством горючего, обеспечивающим, при наличии четырёх человек на борту и некоторого багажа, полёт на расстояние до 1510 км, а при наличии двух человек - до 3400 км.
Летательный аппарат будет способен взлетать и садиться с использованием площадок необычно малых размеров (27 х 6 м), в том числе площадок, зажатых со всех сторон лесом, горами или строениями, поскольку в отличие от обычных самолётов он может использовать крутые глиссады посадки (до 30 градусов, вместо 3 градусов у обычных самолётов).
Аппарат сможет без разборки перевозиться в стандартном морском 40-футовом контейнере различными видами морского, железнодорожного и автомобильного транспорта. Проработан вариант дооборудования такого контейнера отсеками для вахтовой работы экипажа в полностью автономном режиме, при полноценном инженерном обслуживании самолёта, а также устройством старта летательного аппарата через открывающиеся верхние створки контейнера, в том числе, и на ходу движения контейнера при его транспортировке.
Уже в ближайшие годы модификации самолёта безаэродромного базирования "LARK-4", как класса "люкс", так и "стандарт", могут занять значительную долю отечественного и зарубежного рынка авиации личного и делового назначения. Надеемся, что по безопасности, мобильности, экономичности и лётно-техническим характеристикам самолёт "Lark-4" будет отвечать самым взыскательным запросам потенциальных потребителей, в первую очередь, руководителей высокого ранга и деловых кругов российского бизнеса.
Как сообщил главный менеджер проекта «Ларк» Николай Бабешко , уже проведён 500-часовой цикл стендовых испытаний маршевого двигателя со сверхзвуковым винтом. При мощности 560 л.с. двигатель весит менее 90 кг и будет «съедать» всего 11 кг солярки на 100 км полёта.
Испытание сверхзвукового винта для Ларк-4
Дальнейшие работы по планеру «Ларка» будут ускорены в ближайшее время, после утверждения одного из спонсоров в качестве генерального инвестора проекта.
ООО «Перспективные транспортные системы» (г. Москва)
В течение первых нескольких лет, разработка проекта велись группой энтузиастов на инициативной основе (люди работали бесплатно), в качестве Общественного КБ НАК РФ, «под крылом» и при разносторонней поддержке Героя Советского Союза, Игоря Петровича Волка. В группу численностью 25 человек вошли специалисты из ЛИИ, различных авиационных НИИ, авиастроительных и авиаремонтных предприятий, а также НИИ и предприятий автоматики и приборостроения, специалисты ряда других отраслей.
Позже Общественное КБ организационно и юридически оформилось в ООО «Перспективные транспортные системы» (ООО «ПТС», г. Москва).
По сути – это «народный проект», разработанный на энтузиазме российскими инженерами и конструкторами.
Этот аппарат разработан в 2002 году, конструктор - Безруков Юрий Иванович. По проекту это должен быть 6-местный самолёт способный взлетать и садиться вертикально. Назначение - деловой, семейный (дачный) и персональный транспорт, санитарный, патрульный, авиация общего назначени.
Полет происходит на разрезном (щелевом) крыле оригинальной конструкции, вертикальный взлет и посадку осуществляют за счёт изменения вектора тяги центробежного винтовентилятора.
На данном этапе автор проекта занимается поиском инвестиций, необходимых для воплощения проекта в жизнь.
Автолет «Стриж» в автомобильной конфигурации
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. 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.
Полетно-крейсерская конфигурация
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.
Взлетно-посадочная конфигурация
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.
Полетная конфигурация максимальной скорости
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.
Василий Андреевич Попов
Главный конструктор Тюменского научно-производственного центра АОН
Отличник изобретательства СССР.
Тел.: 8 9222 648 301
Макет автолета "Стриж"
В конструкции самолёта в немалой степени заложены изученные ранее (в том числе, в аэродинамических трубах ЦАГИ) и проверенные практически (на моделях и экспериментальных летательных аппаратах) разработки 40-60-х годов, которые затем были значительно усовершенствованы и переработаны авторами проекта "LARK" с использованием современных решений, технологий и материалов. Одна из таких разработок - машущий предкрылок, изобретённый в 40-е годы инженером кафедры аэродинамики МАИ Александром Болдыревым. Крыло, оснащённое таким механизмом, обладает подъёмной силой, превосходящей обычное крыло в несколько раз, что и позволяет, по мнению авторов проекта, достигнуть столь высоких характеристик.
Сравнительная таблица основных характеристик 4-х местных самолётов
Первое, что замечает глаз при взгляде на этот самолёт, - это неправдоподобно малые, по отношению к фюзеляжу, крылья.
Аппарат не столько похож на "существо небесное", сколько напоминает обитателя морских глубин - акулу с некими полуплавниками-полукрыльями.
Действительно, всякий мало-мальски опытный лётчик, глядя на этот самолёт, скажет Вам, что самолёт со столь небольшими крыльями и винтомоторной силовой установкой просто не сможет оторваться от земли.
И он будет прав, если в самолёте просто использовать обычное, традиционное крыло.
Однако, в первую очередь, именно применение в разработке ЛА крыла с новым видом активной механизации и оригинального взлётно-посадочного устройства (ВПУ) было положено разработчиками в основу конструкции нового самолёта.
Такого "аэродрома" для Ларк-4 вполне достаточно
Использование этого крыла и ВПУ позволило уменьшить размах крыльев нового самолёта почти в два раза в сравнении с их размахом у традиционного самолёта.
Столь значительное уменьшение размаха крыльев повлекло за собой уменьшение профильного сопротивления и облегчило вес конструкции самолёта. Кроме того, ряд других технических решений позволил намного снизить и индуктивные потери. В совокупности это дало возможность заметно уменьшить общие аэродинамические потери, и в итоге - резко снизить расход горючего и заметно увеличить скорость полёта ЛА.
Во вторых, особые свойства нового крыла позволили сохранить его аэродинамическую эффективность до невиданно низких ранее скоростей, а именно, до 43 км в час.
Т о есть, были получены беспрецедентно низкие взлётные и посадочные скорости самолёта. А это в свою очередь также повлекло за собой появление ряда новых достоинств машины. И прежде всего - резко увеличило безопасность при взлёте и посадке самолёта.
Кроме того, низкие взлётные и посадочные скорости самолёта "Lark-4" позволили конструкторам отказаться от традиционных аэродромов. Появилась возможность использовать вместо них сверхмалые площадки - "пятачки" длиной всего около 27 метров.
Здесь мы видим пример того, как значительное улучшение конструкторами свойств некоторых элементов самолёта - его крыла и ВПУ, повлекло за собой кардинальное улучшение многих характеристик машины: её безопасности, экономичности, компактности, скорости и т.д. А ведь такие значительные улучшения коснулись не только крыла и ВПУ, но и ряда других элементов самолёта. И все вместе они позволили спроектировать самолёт, совокупность характеристик которого будет не просто претендовать на какое-то место в "Книге рекордов Гиннеса", но я надеюсь, даст возможность сделать принципиально значимый шаг в массовой "самолётизации" нашей с Вами завтрашней жизни (по аналогии с сегодняшней её "автомобилизацией").
Двигатель ТВД-400 для Ларк-4 после стендовых испытаний
Отвечу на часто задаваемый вопрос: "Так почему всё же именно самолёт, а не вертолёт?"
Действительно, разве вертолёт заслуживает меньшего доверия, в качестве "летающего авто"? На первый взгляд именно вертолёт обладает большей гибкостью в своих возможностях, как летательный аппарат для каждодневного применения современным деловым человеком.
Да, вертолёт имеет свою неоспоримую нишу для ряда случаев специфического использования. Однако самолёт, особенно такой, как "Lark-4", в значительно большей степени подходит на роль универсального средства ежедневного "воздушного авто". Прежде всего, по критериям безопасности, экономичности, скорости и дальности. Объясню, почему.
Безопасность. Вертолёт может планировать и приземляться на режиме "авторотации" при аварийной остановке двигателя. Но при одном "маленьком" условии - в том случае, если остановка двигателя произошла при наличии определённого запаса высоты (то есть выше "мёртвой зоны", а это для лёгких вертолётов обычно не менее 50 - 80 метров). В противном случае "приземление" станет банальным ударом аппарата о землю со всеми вытекающими из этого фатальными последствиями. Кроме того, механическая надёжность основных несущих плоскостей и элементов у вертолёта, ввиду подвижности их соединений и большой скорости вращения почти всегда значительно меньше, чем у самолёта. А аварийное покидание вертолёта экипажем, как в воздухе, так и на земле, сопряжено с опасностью, попасть под вращающиеся с большой скоростью лопасти несущего винта машины.
Экономичность. Вертолёт "генетически", по своему происхождению менее приспособлен к горизонтальному полёту. Он изначально создавался, как ЛА для висения или вертикального подъёма и спуска в воздухе. Но в горизонтальном полёте он многократно менее эффективен в сравнении с самолётом. Не зря затраты при полёте из одного пункта в другой на вертолёте часто в 5 - 8 раз дороже, чем при таком же полёте на самолёте.
Скорость и дальность. Горизонтальная скорость вертолёта всегда в 2 - 3 раза меньше, чем скорость самолёта аналогичной грузоподъёмности. Дальность полёта вертолёта меньше дальности полёта самолёта в 3 - 5 раз.
Именно исходя из этих соображений конструкторские симпатии руководителя КБ были отданы работе над летательным аппаратом самолётной схемы.
Более подробно о характеристиках
В традиционной авиационной классификации "Lark-4" является низкопланом, нормальной самолётной схемы, со значительно укороченными крыльями, с турбовальным двигателем и толкающим винтом, расположенным в хвосте самолёта. Винт самолёта - изменяемого шага. Самолёт имеет герметичную кабину, рассчитанную на 4 человек (пилот и 3 пассажира) для полёта на высотах до 12 000 м.
Самолёт должен обеспечивать высокую безопасность и достаточный комфорт при полёте, как на небольшие, так и на значительные, до 3400 км, расстояния.
Бортовой компьютер аппарата способен будет предотвращать ошибочные действия пилота. Например, случайное сваливание в штопор. Он сможет также осуществлять штатные операции взлёта, полёта по маршруту и приземления (по посадочным маркерам). А в критических ситуациях (возникновение каких-то неисправностей, потеря сознания пилотом, захват самолёта злоумышленником и т.п.) сумеет полностью взять управление аппаратом на себя и посадить его в заранее назначенную точку.
Тройное дублирование двигателей, высокопрочная, короткокрылая конструкция машины, сверхмалые скорости взлёта и посадки, а также компьютерная подстраховка управления аппаратом – это четыре основополагающих «кита» безопасности, которые позволят сделать решающий шаг в создании летательного аппарата для самого массового, личного и семейного пользования".
Как известно, для воздушных судов около 90 % аварий приходится на взлёт (30 %) и посадку (60 %). И тяжесть последствий таких аварий растёт в квадрате от роста скоростей взлёта и посадки. Поэтому, наверное, пассажирам предпочтительнее будет пользоваться самолётом "Lark", чтобы даже в самом серьёзном аварийном случае отделаться лёгким синяком или ушибом на скорости 43 км в час, чем быть размазанным по взлётно-посадочной полосе на скоростях 110 - 200 км в час при пользовании самолётами с традиционным крылом.
Оставшаяся степень риска (10% аварий), приходящаяся непосредственно на процесс самого полёта, также будет максимально нейтрализована способностью летательного аппарата, даже при полном отказе основного двигателя, продолжать достаточно полноценный полёт к ближайшему пункту посадки на двух небольших, вспомогательных двигателях, расположенных в консолях крыльев и выполняющих в штатном полёте ряд других специальных функций. При этом, использование воздушного винта, как основного движителя, в таком режиме не требуется.
Прорабатывается также вариант оборудования аппарата четырьмя катапультируемыми креслами сверхлёгкой системы аварийного покидания самолёта СКС-94 (разработки НПО «Звезда»").
Малые габариты, в том числе, небольшой рамах крыльев (всего 5,8 м) и, как результат, повышенная прочность всей конструкции, дадут аппарату возможность, при необходимости, без механического разрушения выдерживать в полёте даже 10 - 12 кратные перегрузки.
"Всеядность" турбовального двигателя (использующего керосин, дизельное топливо, газ), его лёгкий запуск даже при низких температурах и надёжная работа - также обеспечат удобство эксплуатации аппарата и безопасность его полёта.
Встроенная система спутниковой связи и навигации, автопилот и система кондиционирования воздуха в салоне - создадут необходимую комфортность и будут способствовать большей безопасности полёта.
Кроме защиты от своенравия стихии "пятого океана", самолёт "Lark-4" защитит Вас и от агрессивных действий человека. Он сможет успешно противостоять нападению и преследованию с земли и воздуха. Это реализуется уникальным набором его лётно-технических характеристик: значительной скороподъёмностью (24 м/сек), высотой полёта до 12.000 м, прежде недостижимой для машин такого класса диапазоном скоростей полёта (от 43 до 750 и более км/час) и возможностью взлёта и посадки с использованием площадок очень малых размеров.
Благодаря изменяемому вектору тяги аппарат будет обладать уникальными на сегодняшний день маневренными характеристиками. А в совокупности с большой горизонтальной и вертикальной скоростями (в том числе, непосредственно после отрыва от поверхности) это обеспечит быстрый и безопасный выход ЛА из зоны, досягаемой для обстрела с земли.
Диапазон скоростей от 43 до 750 км/час - уникален. Его сочетание со сверхманёвренностью позволит машине без труда уходить как от тихоходных летательных аппаратов (например, вертолётов), так и уклоняться от преследования современными скоростными истребителями.
Необычно малые габариты аппарата (5,85 х 6,85 х 2,24 м), органо-, стекло- и угле-пластиковые материалы, преобладающие в его конструкции, дают малую радиолокационную заметность самолёта. Энергосиловая установка на ряде режимов имеет низкий уровень шума, сравнимый с уровнем шума среднего грузовика. Всё это, в сочетании с возможностью полёта как на предельно низких, так и на максимально больших скоростях и высотах, способно при необходимости сделать перемещение летательного аппарата малозаметным или же неожиданным для потенциально враждебных лиц и групп.
Гидравлически поднимающиеся после посадки за 2 - 3 секунды крылья и предельная лёгкость самого аппарата (вес пустого - 385 кг) позволят даже одному человеку, при необходимости, в течении 1,5 - 2 минут убрать аппарат в любое укрытие размерами не менее 7 х 2,3 х 2,3 м.
Значительная грузоподъёмность аппарата (более 600 кг) позволит заправить его количеством горючего, обеспечивающим, при наличии четырёх человек на борту и некоторого багажа, полёт на расстояние до 1510 км, а при наличии двух человек - до 3400 км.
Летательный аппарат будет способен взлетать и садиться с использованием площадок необычно малых размеров (27 х 6 м), в том числе площадок, зажатых со всех сторон лесом, горами или строениями, поскольку в отличие от обычных самолётов он может использовать крутые глиссады посадки (до 30 градусов, вместо 3 градусов у обычных самолётов).
Аппарат сможет без разборки перевозиться в стандартном морском 40-футовом контейнере различными видами морского, железнодорожного и автомобильного транспорта. Проработан вариант дооборудования такого контейнера отсеками для вахтовой работы экипажа в полностью автономном режиме, при полноценном инженерном обслуживании самолёта, а также устройством старта летательного аппарата через открывающиеся верхние створки контейнера, в том числе, и на ходу движения контейнера при его транспортировке.
Уже в ближайшие годы модификации самолёта безаэродромного базирования "LARK-4", как класса "люкс", так и "стандарт", могут занять значительную долю отечественного и зарубежного рынка авиации личного и делового назначения. Надеемся, что по безопасности, мобильности, экономичности и лётно-техническим характеристикам самолёт "Lark-4" будет отвечать самым взыскательным запросам потенциальных потребителей, в первую очередь, руководителей высокого ранга и деловых кругов российского бизнеса.
Как сообщил главный менеджер проекта «Ларк» Николай Бабешко , уже проведён 500-часовой цикл стендовых испытаний маршевого двигателя со сверхзвуковым винтом. При мощности 560 л.с. двигатель весит менее 90 кг и будет «съедать» всего 11 кг солярки на 100 км полёта.
Испытание сверхзвукового винта для Ларк-4
Дальнейшие работы по планеру «Ларка» будут ускорены в ближайшее время, после утверждения одного из спонсоров в качестве генерального инвестора проекта.
ООО «Перспективные транспортные системы» (г. Москва)
В течение первых нескольких лет, разработка проекта велись группой энтузиастов на инициативной основе (люди работали бесплатно), в качестве Общественного КБ НАК РФ, «под крылом» и при разносторонней поддержке Героя Советского Союза, Игоря Петровича Волка. В группу численностью 25 человек вошли специалисты из ЛИИ, различных авиационных НИИ, авиастроительных и авиаремонтных предприятий, а также НИИ и предприятий автоматики и приборостроения, специалисты ряда других отраслей.
Позже Общественное КБ организационно и юридически оформилось в ООО «Перспективные транспортные системы» (ООО «ПТС», г. Москва).
По сути – это «народный проект», разработанный на энтузиазме российскими инженерами и конструкторами.
Аэротакси "Майский жук"
Этот аппарат разработан в 2002 году, конструктор - Безруков Юрий Иванович. По проекту это должен быть 6-местный самолёт способный взлетать и садиться вертикально. Назначение - деловой, семейный (дачный) и персональный транспорт, санитарный, патрульный, авиация общего назначени.
Полет происходит на разрезном (щелевом) крыле оригинальной конструкции, вертикальный взлет и посадку осуществляют за счёт изменения вектора тяги центробежного винтовентилятора.
На данном этапе автор проекта занимается поиском инвестиций, необходимых для воплощения проекта в жизнь.
Автолет «СТРИЖ»
Автолет «Стриж» в автомобильной конфигурации
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. 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.
Полетно-крейсерская конфигурация
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.
Взлетно-посадочная конфигурация
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.
Полетная конфигурация максимальной скорости
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.
Василий Андреевич Попов
Главный конструктор Тюменского научно-производственного центра АОН
Отличник изобретательства СССР.
Тел.: 8 9222 648 301
Макет автолета "Стриж"
16634
2012.10.13 12:00:00
