Страница 4 из 16
«ЗОНТИК» ДЛЯ АРКТИКИ
На первый взгляд, это сооружение очень похоже на ледяной дворец, что был показан в фильме про Джеймса Бонда «Умри, но не сейчас». Однако на самом деле своим проектом Polar Umbrella американский дизайнер Дерек Пироцци пытается решить еще более фантастическую задачу. Он полагает, что решить проблему таяния льдов в Арктике поможет конструкция, напоминающая зонтик гигантских размеров.
«Зонтик» для Арктики Дерека Пироцци.
Сооружение представляет собой довольно высокую конструкцию с куполом на плавающей платформе. Зонт будет иметь установку, использующую для выработки энергии соленую воду. В сооружении будут находиться исследовательские лаборатории и жилые помещения.
Polar Umbrella может также стать местом, привлекательным для туристов. Однако, хотя проект занял первое место в конкурсе eVolo 2013 Scyscraper Competition, такая конструкция вряд ли способна одолеть глобальное потепление и предотвратить таяние полярных льдов и вечной мерзлоты, решили эксперты.
ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
От вертолетов к винтокрылам
В 1903 году, 110 лет тому назад, совершили первый полет на своем аэроплане «Флайер-1» братья Райт. Так началась эра покорения пятого океана — воздушного. Об этом многим известно. А вот о том, что в том же году вертолет американца У. Пиккеринга впервые поднял в воздух живое существо — кролика, известно не так широко.
С тех пор два вида воздушного транспорта — самолеты и вертолеты — развиваются параллельно. Пока на первом месте по-прежнему самолеты. Однако долгое время находившиеся в тени вертолеты могут в ближайшие десятилетия взять реванш.
Правда, для этого, похоже, им придется стать вертостатами.
Помните?.. «Внезапно в машинном отделении что-то загрохотало, широкие лопасти, висевшие по бокам лодки, развернулись в огромные крылья, «Ураган»… взмыл в воздух и перелетел через ревущий водопад, освещенный спектром лунной радуги!»
Вот так в романе Жюля Верна «Властелин мира» действует универсальное транспортное средство, совместившее в себе, благодаря гению изобретателя Робура, свойства автомобиля, корабля, подводной лодки и, наконец, летательного аппарата. Фантастика эта до сих пор так и не стала реальностью. Хотя попыток создать, например, самолет-субмарину или летающий автомобиль предпринималось немало.
Причин тому много. А главная, пожалуй, та, что попытка примирить между собой противоречивые требования, например, самолета и субмарины приводят к тому, что комбинированный агрегат и летает плохо, и ныряет неважно…
Поэтому, наверное, в последние десятилетия требования к трансформерам стали скромнее. И сейчас конструкторы хотят «всего лишь» создать гибрид вертолета и самолета. Называют такие конструкции кто — вертостатом, кто — конвертопланом…
Современный автожир на стоянке.
И здесь дела движутся не очень быстро. Скажем, для того чтобы довести до ума, начать выпускать малыми сериями конвертоплан «Оспри», американцам понадобилось более четверти века.
Тем не менее, они не успокоились на достигнутом и попробовали подойти к решению проблемы с другого конца. Если «Оспри» — это попытка научить самолет взлетать и садиться по-вертолетному, то разработчики программы Transformer собираются научить летать армейский джип.
А на очереди еще задача научить вертолет, не теряя своих качеств, летать с самолетными скоростями. Попытки эти тоже начались не вчера, но самолеты вертикального взлета и посадки (СВВП) тоже так толком и не прижились в армии, а уж тем более — в гражданской авиации. Капризные они слишком… На режимах взлета и посадки требуют прямо-таки ювелирного управления.
И это при том, что, например, на вертикально взлетающей модификации американского истребителя F-35 соединенный с двигателем вентилятор вертикального старта и посадки весит более двух тонн — больше, чем сам реактивный двигатель! При этом большую часть полета он выключен, и самолету приходится возить его как бесполезный груз.
«Чтобы преодолеть эту проблему, Агентство перспективных исследований DARPA недавно запустило проект СВВП Х-Рlапе, — сообщил журналистам куратор программы Ашиш Багай. — Мы хотим бросить вызов традиционным авиационным технологиям и выйти за известные границы сразу в четырех областях: скорости, эффективности управления, эффективной дальности и полезной нагрузке», — добавил он.
И далее сообщил, что работа движется с трудом — уж очень необычной является задача конструкторов. Ведь им, по сути дела, требуется создать принципиально новый летательный аппарат, совмещающий в себе достоинства самолета и вертолета, но при этом лишенный их недостатков! Причем на все про все разработчикам дается всего 42 месяца. После этого Х-Plane должен выйти на летные испытания и показать в горизонтальном полете скорость до 550 км/ч. Что из этого получится, покажет время.
А пока суд да дело, две именитые фирмы — Sikorsky и Boeing — решили построить общими усилиями скоростной многоцелевой винтокрыл.
Гибрид выглядит несколько необычно. Два соосных винта на небольшом расстоянии друг от друга поддерживают машину в воздухе, при этом вперед аппарат летит не за их счет, а с помощью заднего толкающего винта. Получился модернизированный автожир, который уже показал скорость 486 км/ч.
Обычные компоновочные схемы вертолетов имеют принципиальные ограничения, которые препятствуют наращиванию их скорости.
КПД несущего винта по определению ниже, чем у неподвижного крыла самолета. Поэтому классическому вертолету не видать больших и безопасных (без сильнейшей вибрации) крейсерских скоростей.
Скорее всего, винтокрыл S-97 будут использовать для оперативного заброса небольшой группы бойцов в тыл противника, поддержки их огнем при выполнении боевой задачи и столь же быстрой транспортировки назад.
А потому винтокрыл, среди прочего, будет иметь и довольно приличное вооружение — блоки неуправляемых ракет или ПТУР, а также подвижную турель с пулеметом М2НВ (калибра 12,7 мм с 500 патронами). Летные характеристики предполагаются такие — крейсерская скорость 426 км/ч, дальность 1300 км.
Варианты компоновки новых летатательных гибридов.
Демонстрационный образец S-97 должен появиться к 2017 году, так что прогнозировать его судьбу пока сложно. Тем более что и конструкторы традиционных вертолетов не сидят сложа руки.
Например, сотрудники немецкого аэрокосмического центра DLR экспериментируют с модифицированными вертолетными лопастями, которые должны снизить вибрации и увеличить маневренность и скорость вертолетов. Ноу-хау новой лопасти заключается в подаче сжатого воздуха через крохотные отверстия вдоль передней кромки.
Лопасти несущего винта вертолета вызывают возмущение воздуха в момент, когда лопасть движется в направлении, противоположном направлению движения вертолета. Поэтому вблизи задней кромки лопасти образуется так называемый срыв потока воздуха, снижающий скорость машины и ее устойчивость.
Подача воздуха из отверстий в передней кромке может уменьшить турбулентность и существенно повысить характеристики лопастей в экстремальных режимах. Для этого новая лопасть имеет 42 отверстия диаметром 3 мм для выпуска сжатого воздуха, а также 74 датчика, которые 6000 раз в секунду измеряют изменения давления воздуха. В настоящее время немецкие ученые тестируют метровую лопасть в трансзвуковой аэродинамической трубе института DLR в Геттингене, которая способна имитировать полет на скорости от 1000 до 2700 км/ч.