Ringplane: жабык канаты бар учак

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-16 16:10

Канаты жабык учак уча албайт - бул убакыттын өтүшү менен далилденген. Бир тууган Райттардын доорунан бери ринг учактарды жасоо аракети көрүлүп келген жана мындай түзүлүштөрдүн эч бири бир нече мүнөт бою бийикте тура алган эмес. Бирок адамдын акылы багынбайт. 2007-жылы, 100 жыл жана 20дан ашык аракеттен кийин, ушундай эле аппарат учуп чыккан. Жана ал өзүн маневрлик, жеңил жана бышык учак экенин далилдеди.

Бул окуя 1988-жылы башталган, анда баары Биримдиктин ыдырашын көздөй бет алган, бирок эбегейсиз чоң мамлекеттин жетекчилеринин жүрөгүндө стабилдүүлүккө болгон үмүт дагы эле күйүп турган. Минскидеги тиш-товар заводунун техникалык чыгармачылык кружогу жергиликтуу айыл чарба структурасынан чыгармачылык тапшырма алды: капталдагы катуу шамалга туруштук бере ала турган маневрдуу жана женил самолётту конструкциялоо. Ошол кездеги эң популярдуу «фермер» АН-2 болчу: ал бортуна көп жер семирткичтерди жана чачуучу жабдууларды ала алган. Бирок шамал анын коркунучтуу душманы болгон - чексиз Кубан талааларында АН-2 башкарууга жөндөмдүүлүгү жагынан жинди пилдей эле. Авиация техник Аркадий Александрович Нарушевич, учкуч Анатолий Леонидович Гущин жана башка бир нече адамдар ишти колго алышты. Узакка созулган изилдөөлөрдөн кийин Нарушевич күтүүсүз жыйынтыкка келди: канаты жабык контурлуу, бирок тегерек эмес, сүйрү учак жасоо керек. Бир нече моделдер курулду, алар бир топ ийгиликтүү учуп кетишти (Мен биздин сүйлөшүүдө Нарушевич 15 мүнөттүн ичинде кагаз моделин жасаганын байкадым - жана ал учуп кетти!). Энтузиасттар материалдарды сатып алып, сүйрү канатты жасашкан. Анан 1991-жылы кыйроого учурады. СССР өткөндө калды, каржылоо бир нече күндө бүттү, калган каражаттар алынып салынды. Канат узак мөөнөткө сактоого жөнөтүлүп, учактын долбоору унутулуп калган. Бирок бул аягынан алыс болчу.

Блериоттон Живоданга чейин

17-декабрь 1903-жылы Адам биринчи жолу кыймылдаткычы бар учак менен абага көтөрүлгөн. Ал киши Орвилл Райт, ал эми учак Райт Флайер I деп аталды.

Бир тууган Райттардын көрүнүктүү ийгилигине карабастан, көптөгөн ойлоп табуучулар өздөрүнүн концепцияларына ылайык, кадимки Райт учактарына караганда эффективдүү, ар кандай канат конфигурацияларын ойлоп табышты. Авиациянын пионерлеринин бири француз ойлоп табуучусу Луи Блерио болгон, ал өзүнүн биринчи Ornithopter аппаратын 1900-жылы жасаган. Ырас, 1909-жылы курулган 11-модел гана Блериоттун биринчи чындап учкан учагы болуп калды. Бизди такыр эле кызыктырбайбыз, бирок 1906-жылы иштелип чыккан жана эч качан абага көтөрүлбөгөн Bleriot III учагы. Бул учак куруунун тарыхында жабык канаты бар биринчи учак болгон.

Блериот жөн эле эксперимент кылып жатты - кокусунан. Ал кадимки бипландын канаттарынын учтарын жарым тегерекчелер менен бириктирип, куйругу менен бирдей конструкцияны орноткон. Ырас, пайда болгон гидросамолёт "Блериот III" эч качан суудан өз алдынча көтөрүлгөн эмес. Күбөлөр бир нече учууларды сүрөттөштү - качан аппарат батперек сыяктуу сүйрөлгөн, бирок андан башка эч нерсе жок.

Бүгүнкү күндө Блериоттун каталары айкын көрүнүп турат: өтө оор куйругу, туура эмес тандалган канаттын контурунан улам көтөрүүнүн жогорку жоготуулары. Бирок факты бойдон калууда - жабык канаттуу учактар авиацияда сапарын баштады.

Блериоттон тышкары, кылымдын башындагы бир нече башка дизайнерлер жабык канатты эксперимент кылышкан. 1909-жылы Велморель заводунда француз инженери Живодан жасаган самолет бир кезде атактуу болгон. Ар бир адам, анын ичинде Scientific American жана бир катар кадыр-барктуу басылмалар авиациянын жаңы доорун ачкан укмуштуудай машина жөнүндө жазышкан. Живодандын самолетунда канаттын ролун эки шакек формасындагы фигуралар ойноп, алардын ортосунда учкучтун отургучу жайгашкан. Кыймылдаткычтын салмагы 80 кг болгон жана 2,4 метрлик винтти айландыруу менен 40 л.с. Сиз күткөндөй, борбордук бөлүгү үзүлүп кеткен чоорду эске салган кызыктай түзүлүш абага көтөрүлгөн жок. Белгилей кетсек, француз моделдик учак конструктору Эммануэль Фийон 1980-жылдары Живодандын учактарынын жумушчу моделин жасаган. Ал эми модель сонун учуп кетти. Башкача айтканда, анын аэродинамикалык касиеттери анчалык деле жаман болгон эмес. Ашыкча массасы же аз кыймылдаткыч күчү оригиналдын учуп кетишине тоскоол болушу мүмкүн.

Дагы бир укмуштуудай дизайнды - америкалык Уильям Пирс Гаринин "Гэри-Плане" деп аталган дизайнын айта кетели. Гаринин учагы (1910) диаметри 8 м болгон жалпак, шакекче сымал канаты болгон - төрт адам бийиктигинен ашык! Ырас, Гаринин учагы өзүнүн коркунучтуу туруксуздугу менен айырмаланган: ага учууга болгон бардык аракеттер алдыга оодарылып кеткен.

1990-жылдардын аягы: экинчи шамал

1998-жылы Анатолий Гущин, Анри Наскидянц жана башка бир катар учкучтар Нарушевичти учакта иштөөнү улантууга көндүрүшкөн. Белгилүү бир жеке компания учакка кызыгып, акча табылып, жарым-жартылай унутулуп калган канаты калыбына келтирилип, команда фюзеляжды чогулта баштаган. Баары нөлдөн баштап жасалган. Эгерде шасси Ми-1 вертолетунан, ал эми приборлор тактасы АН-2ден алынбаса. Машина потенциалдуу керектөөчү үчүн иштелип чыккан: бир же эки учкуч жана үч жүргүнчү үчүн жарым тегеректеги орундар. Жүргүнчүлөрдүн ордуна жер семирткичтерди жана чачуучу жабдууларды сактоо үчүн контейнерлерди коюуга мүмкүн болду …

Нарушевичтин самолетунун маанилүү өзгөчөлүгү сүйрү канаты фюзеляжга түз илинген эмес. Ал стеллаждарда жана асмаларда канаттын ичинде жайгашкан. Ошентип, көтөргүч бүт канат бетинде түзүлгөн.

2004-жылга карата алынган машинанын биринчи талаа сыноолору жүргүзүлгөн. Ал тынч жана кайчылаш шамалда бир нече рейс жасады. Ойлоп табуучулар аппараттын адаттан тыш аэродинамикалык касиеттерге ээ экенин аныкташкан. Биринчиден, сүйрү канаты бар учак (мындан ары СОК деп атайбыз) 13 м/с капталдан соккон шамалга такыр реакция кылган эмес. Экинчиден, учуу үчүн 150 м жетиштүү (АН-2 үчүн - 180 м, ошол эле класстагы башка учактар үчүн кээде андан да көп). Бирок негизги нерсе пайдалуу жүктүн практикалык катышы болуп чыкты жана учактын жалпы салмагы - 0,45! Азырынча мындай коэффициентке эч ким жакындай элек. Учак келечектеги инвесторлорго аман-эсен көрсөтүлүшү мүмкүн.

Бүгүнкү күндө Луи Блериоттун таң калыштуу "овалопланы" акылга сыйбагандай көрүнөт: аны курууда француз дизайнери өтө көп каталарды кетирген. Бирок Блериот кокусунан иш-аракет кылган: 1906-жылы эч ким кайсы канат конфигурациясы жеңээрин билген эмес.

Вертикалдуу учуу шакекчелери

Экинчи дүйнөлүк согуштун немис долбоорлорунун арасында, алардын кайраттуулугу жана оригиналдуулугу менен абдан таң калыштуу болгон. Ошентип, Эрнст Хайнкель (1944) тарабынан иштелип чыккан вертикалдуу учуп-конуучу истребитель-учуруучу "Ларк" (Лерхе) тогуз жактуу жабык канаты жана эки көз карандысыз Daimler-Benz 605D кыймылдаткычы болгон, алардын ар бири өзүнүн винттерин айландырган. Эки пропеллер тең канаттын ичинде жайгашкан. Ал убакта учак адаттан тыш болгон, анткени ал вертикалдуу учуп, конууну билдирген.

Эгерде Ларк металлда чагылдырылган болсо, Хайнкел эмне кылмак, айтуу кыйын. 1945-жылы Heinkel LercheIIди да иштеп чыккан, биринчиси үчүн убакыт жетишсиз болуп, долбоор белгисиз болуп кеткен. Бирок, ар бир адам Skylark менен учууга мүмкүнчүлүгү бар - IL-2 Sturmovik: Forgotten Battles компьютердик оюнунда. 1946.

Бирок француздар 1959-жылы шакек канаттуу шедеврин металлга түшүрүүгө мүмкүнчүлүк алышкан. Укмуштуудай SNECMA C-450 Coleoptere учагы абага көтөрүлдү. Ырас, ал абдан катуу конду, учкучту астына көмүп сала жаздады. Чынында, SNECMA шакек канаттуу учкучсуз учуучу аппаратты андан да мурда, 1954-жылы иштеп чыккан. Ага Atar Volant C-400 P-1 (Учуучу жылдыз) лирикалык аталышы берилген жана 200дөн ашык ийгиликтүү сыноо учууларын жасаган. Германиянын Ларк сыяктуу эле, ал тик учуучу жана конуучу учак болгон. Кийинки кадам С-450 болуп башкарылган унааны түзүү болду. Сегиз метрлик истребител ийгиликтүү учурулган, бирок вертикалдык учуудан горизонталдык учууга өтүүдө ал бийиктикти сактоого толук жөндөмсүздүгүн көрсөтүп, таштай сүңгүп кеткен. Пилотту чыгарып, кымбат баалуу долбоор дароо жабылды.

SNECMA C-450 (1959) Ал вертикалдуу гана уча алган. Учкуч горизонталдуу учууга өтүүгө аракет кылганда эксперименталдык түзүлүш таштай кулап түшкөн. Жабык канаттуу учак долбоору дароо жабылды.

SNECMA C-450 (1959)

Ал вертикалдуу гана уча алган. Учкуч горизонталдуу учууга өтүүгө аракет кылганда эксперименталдык түзүлүш таштай кулап түшкөн. Жабык канаттуу учак долбоору дароо жабылды.

Вертикалдуу учуучу шакекчелерди түзүү аракети Американын Convair Model 49 долбоору (1967) болгон. Convair азыр суу астында жүрүүчү конструкциялары жана башка бир катар акылсыз конструкциялары менен белгилүү. Model49 учак менен тик учактын гибриди болгон. Анын шакек сымал канаты бүтүндөй артиллериялык полк сыймыктана турган арсеналды жашырган. Автоматтар, гранатометтор, замбиректер жана ракета аткычтар - "49" толук кандуу армияга жалгыз күрөшө алган. Эгерде ал жасалган болсо. Жинди долбоор АКШ өкмөтү тарабынан акылмандык менен четке кагылды.

Жабык канат жаңы жашоо

2006-жылы эксперттер кайрадан сүйрү канат темасына кызыгышкан. Минскидеги ишканалардын биринде сүйрү канаты бар учакты калыбына келтирүү, аны сыноо жана анын аэродинамикалык өзгөчөлүктөрүн изилдөө боюнча эксперименталдык долбоорлоо иштери (Р&D) уюштурулган. РОКтун башкы конструктору 35 жылдык бекем стажы бар мурдагы аскердик учкуч Александр Михайлович Анохин болгон. Нарушевич менен Гущин конструктордук бюронун мучелеру болушту. 2008-жылы физика-математика илимдеринин доктору, профессор Леонид Иванович Гречихин ишке тартылган. Ал атактуу Королев менен ракеталардын аэродинамикалык касиеттери боюнча иштеген, азыр КМШ мамлекеттеринин ар кайсы институттарында консультацияларды алып, лекцияларды окуйт. Жыйынтыгында команда түзүлүп, ал азыр да бул теманын үстүндө иштеп жатат.

Көйгөй учак 2004-жылдан бери асманга көтөрүлбөй, иш жүзүндө жараксыз болуп калганында болгон. Бирок иш кызуу жүрүп жаткан. Самолёт модификацияланган, учууга даярдалган жана ангардан чыгарылган. Сыноолор башталды. Унаанын конфигурациясы ошол эле бойдон калды, бирок так жөндөө олуттуу болду - канат профилин өзгөртүүгө чейин. Гречихинге олуттуу иш (азыр уланып жатат) кетти: сүйрү канаты бар учак курулган, бирок аны мурда эч ким майда-чүйдөсүнө чейин эсептеп чыккан эмес!

Техникалык өзгөчөлүктөрү

Бүгүнкү күндө SOC деген эмне? Бул, албетте, учак. Ал эми абадагы сапаттары боюнча ал жалпак же тегерек канаттуу жөнөкөй машиналардан кескин түрдө айырмаланат. Кадимки жалпак канат индуктивдүү каршылык менен мүнөздөлөт: канаттын астындагы жогорку басымдуу зонадан келген аба канаттын учтары аркылуу үстүңкү бетиндеги вакуум зонасына агып кетүүгө умтулат. Бул учурда учактын артында акыркы куюндар пайда болот, алардын пайда болушу энергияны да сарптайт, бул индуктивдүү каршылыктын мааниси.

Сүйрү канат үчүн индуктивдүү каршылык маселеси актуалдуу эмес, анткени анын учтары жок. Мындан тышкары, кирүүчү аба агымы, жабык контур аркылуу өтүп, кошумча көтөрүү күчүн жаратып, ылдый карай багытталат. Канаттын чабуул бурчу канчалык чоң болсо, бул эффект ошончолук күчтүү болот. Ал эми мындай дизайн кол бурчу болуп көрбөгөндөй чоң болушу мүмкүн.

Агымдын токтошу аба агымы чабуул бурчу чоңойгондо, канаттын үстүнкү бетинин тегерегинде жылмакай агымын токтотуп, куюндардын пайда болушу менен андан ажыраганда пайда болот. Бул учурда, канаттагы көтөргүч дароо жок болуп, аппарат башкарууну жоготот. сүйрү канаты 50 ° чейин канатынын чабуул бурчу мүмкүндүк берет, анын жакын атаандаштары 20-22 ° максимум жетет. Жабык канаттын ичиндеги аба канаттын астыңкы бөлүгүнүн үстүнкү бетинен келген агымды токтотууну кыйындатат. Ал эми агым жабык контурдан чыгып кеткенде, эжекциядан улам (эки чөйрөнү аралаштыруу процесси, бир чөйрө экинчисин киргизгенде) канаттын үстүнкү бөлүгүнүн үстүнкү бетинен өткөн абаны «сорот». Бул маалыматтар эмпирикалык түрдө алынган эмес - сүйрү канат суу каналында "төгүлгөн".

Металлга айланган жана абага көтөрүлөр алдында, жабык канаты бар белорусиялык учак үч "реинкарнациядан" өткөн - анын курулушу 1988-жылы башталган.

Чабуулдун өтө бийик бурчтарында учуу жөндөмү, агымдын бурмалоо эффектиси менен бирге учакка капкактарды колдонбостон өтө төмөн ылдамдыкта учууга мүмкүндүк берет. СОКтун канатынын механизациясы жок, бул анын учуп жана ишенимдуу конуусуна тоскоол боло албайт. Мурда болуп көрбөгөндөй токтоо каршылыгы учактын эң кеңири ылдамдык диапазонунда туруктуу жана ишенимдүү учуусуна мүмкүндүк берет.

СОКтун көптөгөн сапаттары таң калтырат. Ал ылдамдатып, учуп, 400 м узундуктагы тегиз эмес чөптүү трассага конууга жетишет, кыймылдаткычы өчүрүлгөндө, ал жакшы пландаштырат жана абада өзүн абдан туруктуу алып жүрөт. Сүйрү канаты учактын маневрдүүлүгүн жана күйүүчү майды үнөмдүү кылат. Мындан тышкары, жабык илмек канат кошумча күч берет. Гречихиндин айтымында, классикалык канаттары бар учактардын буусу жакында бүтөт. Бул абдан жөнөкөй: учак канчалык чоң болсо, анын канаты ошончолук оор жана күчтүү болсо, анын катуулугун сактоо ошончолук кыйын болот. Негизи, учак "пайдасыз" жүктүн массасын - өзүнүн шпасынын салмагын көтөрөт. Ал эми сүйрү канаты бир эле көтөрүү үчүн эки эсе жеңил болот.

Салттуу көйгөйлөр

Негизги көйгөй Беларустун авиация жөнүндөгү мыйзамдарында өлкөнүн аймагында учактарды түзүү жана алардын учуу иштерин такыр каралбаганында. Жакында Мидивисана Анохиндин жетекчилиги астында учкучсуз учуучу аппараттарды иштеп чыгуу боюнча адистештирилген конструктордук бюрону тузду. Зэхметкешлериц арасында Нарушевич хем-де Гущин бар. Түзүлгөн энтузиасттар командасы жок дегенде пилотсуз учакта өздөрүнүн ойлоп табуусун - жабык сүйрү канатты ишке ашыра аларынан үмүтүн үзбөйт.

Рингплан Суханов

СССРде да ринг-самолёт жасоо аракети жасалган. 1936-жылы Москвадагы авиациялык институттун студенти Суханов диссертация катары коргоо үчүн шакекче канаты бар учактын долбоорун сунуштаган. Канатынын диаметри 3 м, ал эми долбоорлоо ылдамдыгы 600 км/саат 800 кубаттагы Hispano-Suiza кыймылдаткычы менен камсыз болушу керек болчу. 1940-жылга чейин диплом кыска учуу жана конуу истребителинин толук кандуу долбоору болуп калды жана ЦАГИнин илимий-техникалык кеңешинде каралат. Бирок согуш келип, учакты курууга, андан да көп сыноого убакыт жана акча жок болчу. 1942-жылы Новосибирскиде Суханов шакекченин жумушчу моделин жасаган. Модель сыноолору көрсөткөндөй, учак 43 ° чейин чабуул бурчуна туруштук бере алат, жогорку күч-салмак катышы, айланууга каршы касиеттери жана мыкты маневрдүүлүгү бар. Суханов автордук күбөлүк алып, бардык эсептөөлөрдү жүргүзгөн, бирок ринг планы өлкөдө согуш жана кыйроолордон улам эч качан жарык көргөн эмес.

Канат өзүнүн касиеттерин эллипстин окторунун бири-бирине болгон белгилүү катышында, канаттын аккордунун узундугу эллипстин кичи огуна жана канат профилинин башка нюанстарында гана көрсөтөт. Дизайнерлер патент алуу үчүн кайрылышып, Беларуста жана Россияда канаттын бул формасына артыкчылык сертификаттарын алышкан. Эми алардын ийгилигин эч ким кайталай албайт окшойт, анткени пайдалуу канат параметрлеринин бардык колдо болгон «коридорлору» эбак эле казылып алынган.

Жеңил кыймылдаткычтуу учактын биринчи өндүрүштүк моделин иштеп чыгуу башталганга чейинки мезгилге болжол менен 12 миллион доллар керектелет, дейт Александр Анохин. «Мындай канаты бар дельтаплан да жасай алабыз. Элестете аласызбы? Дельтаплан, кайчылаш шамалдан коркпо! Негизги маселе каржылоодо да эмес: СОК МАКСка жеткенде эле инвесторлор табылат. Маселе Беларустун мыйзамдарында, ага ылайык, өлкөнүн аймагында түзүлгөн учакты каттоо өтө кыйын жана бул учурда бул жөн эле мүмкүн эмес, анткени ал белгилүү учак класстарына кирбейт. Бирок Воронеж аэродрому менен буга чейин келишим бар, аны андан ары унааны сыноо үчүн колдонуу пландалууда.

Кийинкиси эмне? көрөлү. Факты бойдон калууда. Самолет куруунун тарыхында биринчи жолу жабык канаттуу учак абага көтөрүлдү. Балким, биз жаңы ачылыштардын босогосунда турабыз. Же, балким, бул жөн гана кызык учак, өзүнчө бир окуя. Убакыт көрсөтөт.