dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Всегда интересны нетрадиционные самолёты, особенно если это переоборудованные истребители. На фото 1996-го года – не самый типичный F-16 (надо заметить, не все интересующиеся авиацией вообще опознают в этом кривокрылом летательном аппарате F-16):

(Фото: NASA)

Почему он такой странный? Потому что это летающая лаборатория, оборудованная на базе F-16XL и предназначавшаяся для изучения полезности систем управления пограничным слоем при сверхзвуковом полёте. На левой консоли установлена система отсоса пограничного слоя, её “входная панель” – тёмного цвета.

(Пограничный слой – это, грубо говоря, та часть потока, обтекающего крыло, которая непосредственно к поверхности крыла прилегает; поведение пограничного слоя имеет решающее значение для аэродинамических свойств крыла. Отсос воздуха из пограничного слоя способствует, в теории, сохранению ламинарного течения в этом слое.)

Правая консоль изображённого F-16 не содержит системы отсоса, и в полёте использовалась в качестве источника “эталонных” данных, служивших для более точного анализа поведения левой консоли. При этом у правой консоли другая форма. Это потому, что её параллельно использовали для сравнительных испытаний нового “ламинарного крыла”, не имеющего активной системы управления пограничным слоем.

Впрочем, судя по всему, каких-то эпохальных положительных результатов в исследованиях на этом F-16 получить не удалось. Но отрицательный результат – это тоже результат.

(Да, а ламинарный пограничный слой – он позволяет улучшить аэродинамическое качество.)

“Письма о Ташкенте” Евгения Скляревского делятся фотографией украинского Ан-22, транспортирующего консоль крыла другого самолёта (Ан-124?):

Кто определит дату снимка? (Можно приблизительно.)

Update: дата определена жж-пользователем lee-si-tsin: это 90-е годы, возможно, осень 1994-го.

Update 2: Читатель dxdt.ru AlexOdin уточняет, что на снимке, вероятно, – “начало истории Мрии (Ан-225)”. То есть, это консоль не для Ан-124.

Штатовская комиссия, расследовавшая причины происшествия с B-2 (он упал и разрушился 23 февраля 2008-го года), опубликовала выводы о причинах.

Пишут, что причина – в сбое системы автоматического управления, вызванном неверно откалиброванными датчиками (видимо, воздушного давленния). Из-за того, что с датчиков поступала неверная информация, компьютер во время взлёта вычислил неверную скорость самолёта, а кроме того, “решил”, что бомбардировщик летит с отрицательным углом атаки. Попытка системы управления реагировать на такие неверные предположения привела к тому, что самолёт резко вышел на большой угол атаки, потерял скорость, “просел” (летающее крыло вообще склонно “проседать” при маневрировании по тангажу) и – рухнул на поле. (Пилоты катапультировались.)

Причиной неверной калибровки датчиков послужила известная ранее проблема с образованием влаги внутри модулей датчиков.

Весь процесс очень хорошо виден на паре документальных видео падения B-2 (на записях сперва успешно взлетает другой B-2 и следом – происшествие):

Видео первое (~8 Mb) – съёмка камерой безопасности аэродрома.

Видео второе (~29 Mb)- съёмка камерой в поле.

В одной из прошлых заметок обсуждалось то, как взлететь с авианосца. Но взлететь – это лишь одна проблема. Гораздо серьёзнее другая: как приземлиться?

Почему эта проблема серьёзнее? Прежде всего потому, что посадка самолёта вообще сложный элемент, а в случае с авианосцем ситуация ещё усложняется, так как к выполнению посадки предъявляются повышенные требования “по точности”.

Но прежде чем проявить “точность захода”, пилоту палубного истребителя нужно найти авианосец, плывущий где-то в океане. Навигация над водной поверхностью сложнее, чем над землёй: например, на водной глади сложно найти какие-то визуальные ориентиры. При этом нужно учитывать, что авианосец ещё и движется и что возможны посадки в ночное время, да ещё и в сложных метеоусловиях. Впрочем, современные самолёты используют навигационные системы, которые позволяют успешно отыскать плавучий аэродром “по приборам”. Более того, на современных авианосцах (и на палубных истребителях) установлены системы, позволяющие осуществлять и заход на посадку “по приборам”, что как раз весьма актуально ночью.

(Фото: КНААПО)

Для понимания сложности автоматического проведения совершающих посадку самолётов, нужно иметь в виду тот факт, что авианосец не склонен сам себя обнаруживать в радиоэфире. То есть такой корабль нельзя просто увешать обычными радиомаяками и приводами, потому что в таком случае он рискует принять на палубу не медленно снижающийся родной истребитель, а сверхзвуковую противокорабельную крылатую ракету противника.

Если палубный самолёт – это самолёт с вертикальной посадкой, то он может относительно просто приземлиться на отведённый участок палубы. То же самое касается вертолётов и конвертопланов. Впрочем, сильный ветер создаёт большие проблемы и вертикально приземляющимся аппаратам.

Для приёма самолётов горизонтальной посадки используют специальные тормозные устройства – аэрофинишёры. Аэрофинишёр представляет собой систему тросов, размещённых на палубе и связанных с тормозным механизмом. При посадке самолёт специальным тормозным крюком (по-морскому – гаком), обычно расположенным в хвостовой части, под фюзеляжем, цепляет один из (приёмных) тросов и, в результате, при пробеге вытягивает за собой трос из тормозного механизма. При этом тормозной механизм создаёт значительное усилие “на тросе”, это усилие и вносит существенный вклад в торможение самолёта, делая пробег минимальным.

(U.S. Navy photo)

Интересно, что во время посадки с аэрофинишёром, непосредственно перед захватом троса, двигатели палубного истребителя выводятся на взлётный режим (или на режим форсажа). Это делается для того, чтобы в случае, если трос не удалось зацепить, успеть уйти на второй заход.

Некоторые палубные самолёты с коротким (но горизонтальным) взлётом и посадкой могут приземляться на палубу больших авианосцев и без использования аэрофинишёра. Например, для уменьшения пробега у таких самолётов используется реверс тяги и специально подготовленные тормоза в колёсном шасси. В свою очередь, аэрофинишёры могут использоваться и на “сухопутных аэродромах”, имеющих очень короткую посадочную полосу.

На фото – монтаж салона “Боинга-787”:

(Boeing)

Современные истребители сплошь вооружены различными ракетами. И ракеты на борту самолётов даже сейчас кажутся публике чем-то очень современным. Между тем, авиационное ракетное вооружение использовалось ещё в Первую Мировую. (Именно в Первую, – во Второй Мировой авиационные ракетные снаряды уже являлись вполне отработанным видом вооружения.)

Вообще, идея использовать ракету для вооружения самолёта – вполне себе очевидна, практически так же очевидна, как идея телеуправляемого самолёта-бомбы (эта идея тоже была реализована ещё на заре авиации – но об этом в другой раз). Ракеты различных конструкций были уже хорошо известны к появлению первых истребителей, так что установка их на боевые самолёты не заставила себя долго ждать и в 1916 году “Ньюпоры” (французские истребители-бипланы) уже обстреливали авиационными ракетами неприятельские аэростаты.

(На фото – истребитель “Ньюпор” с установленными на крыльевых подкосах ракетами; Wikimedia)

Правда, это были весьма простые ракеты, больше похожие на праздничные “шутихи”, а основное преимущество этих ракет было в зажигательном действии – актуально при борьбе против аэростатов. Другим моментом, определившим основной тип целей для нового реактивного оружия, было то, что ракеты не обладали какой-то ощутимой точностью, поэтому успешно обстрелять ими можно было только такую объёмную и медленную цель, как аэростат.

Авианосцы вообще-то придумали очень давно, ещё в Первую Мировую, даже раньше. Правда, на первых авианосцах использовали гидросамолёты (с поплавковым шасси). Такой самолёт, например, и взлетал с воды, и посадку совершал тоже на воду (а на палубу его поднимали). Впрочем, гидросамолёт – не лучший вариант на роль, скажем, истребителя. Так что наибольшее значение среди палубных самолётов получили самолёты с колёсным шасси. Они, конечно, с воды взлетать не умеют (ну, в большинстве случаев).

Как же взлететь с тесной, по самолётным меркам, палубы авианосца? Ведь для пробега и разгона длины палубы может не хватить.

Распространение получили несколько способов. Первый – взлёт с помощью катапульты. Это основной способ, применяемый сейчас на флоте США. Катапульта, действуя вместе с двигателями, разгоняет самолёт по палубе с большой перегрузкой, позволяя быстро достичь взлётной скорости. Используют паровые катапульты, в проекте есть катапульты электрические. То есть катапульта выстреливает самолёт с палубы, позволяя сократить разгонную дистанцию.

Может показаться, что катапультой реально запустить всякий самолёт, если только его масса соответствует мощности катапульты. Но это не так. Например, самолёт придётся оборудовать подходящей “сцепкой”, за которую его будет разгонять челнок катапульты (скажем, это может быть штанга на усиленной носовой стойке шасси). Более того, катапульты обычно довольно серьёзно ограничены по перегрузке и по длине разгона, поэтому палубный самолёт катапультного взлёта всё равно должен иметь небольшую (по авиационным меркам) взлётную скорость.

Можно взлетать и без катапульты. Например – вертикально. Правда, для этого потребуется самолёт особой конструкции или, скажем, вертолёт, а может – конвертоплан типа V-22 Osprey. Вертолёты, понятно, не годятся на роль истребителей (как и конвертопланы). А настоящие истребители с вертикальным взлётом – это довольно проблемные летательные аппараты, среди которых пока нет ни одного, который по боевым возможностям блистал бы на фоне горизонтально взлетающих собратьев.

Но оказывается, и без катапульты можно взлетать горизонтально с палубы авианосца. Для этого самолёт должен иметь большую тяговооружённость, а конструкция его планера должна обеспечивать короткий взлёт (собственно, эти самолёты так и называют: “самолёты с коротким взлётом и посадкой“). Для того чтобы сократить потребный для взлёта пробег, используют разные аэродинамические хитрости, улучшающие несущие свойства крыла (например, применяют специальную механизацию крыла или даже обдув крыла струями двигателей). Горизонтальный взлёт без катапульты происходит с помощью трамплина, который располагается в конце палубы авианосца. Взлёт с трамплина использовался на советских тяжёлых авианесущих крейсерах.

(На фото: Су-33, взлетающий с трамплина. КНААПО.)

(Верхнее фото – U.S. Navy)

Очередные сроки:

Минтранс РФ дает авиационной промышленности России срок до конца 2009 г., чтобы наладить массовое производство современных самолетов.

(Это ИТАР-ТАСС)

Многие с нетерпением ждут, когда же появятся в большом количестве пассажирские сверхзвуковые или даже гиперзвуковые лайнеры, которые сократят время в пути. Между тем, ждать подобных лайнеров не нужно – в ближайшей перспективе их не будет.

Дело в том, что сейчас авиаперевозчиков интересует увеличение числа потенциальных пассажиров. Перевозчиков заботит собственная прибыль. А “на круг” можно гораздо больше заработать, перевозя 100 пассажиров по условной цене билета в 300 рублей (но десять часов в полёте), чем перевозя одного пассажира по 3000 рублей (но три часа лететь). Понятно, что тех, кто готов летать по 300 – очень много, это основа массовых перевозок.

Чтобы летали многие пассажиры и летали они много – нужно прежде всего решать две задачи: во-первых, повышение доступности плётов, а для этого лайнеры должны быть экономичными (в пересчёте на перевозку одного пассажира); во-вторых – повышение надёжности и безопасности: растёт интенсивность перевозок, а каждая катастрофа – отпугивает потенциальных покупателей билетов, поэтому лайнеры должны быть ещё более надежными (это, вообще говоря, очень сложная задача, так как современные лайнеры и так являются супернадёжными машинами) и сама организация полётов должна быть безопасной (а человеческий фактор – это тоже деньги и расходы).

Собственно, эти две задачи – дешевизна и надёжность – сейчас и решают. А дальнейшее увеличение скорости полёта не так уж и важно: на большинстве линий время в полёте более или менее устраивает тех, кто хочет билет подешевле.

Сверхзвуковые лайнеры тут неотвратимо и сильно проигрывают по обоим направлениям: это дорогие машины (обязательно больше топлива, другие технологии и тп.) и это машины ненадёжные (не отработана конструкция, другие нагрузки на агрегаты и тд.)

Вот и выходит, что сверхзвуковые пассажирские лайнеры появятся, конечно, но это прежде всего будут “бизнес-самолёты”, перевозящие несколько пассажиров за очень большие деньги (ну, возят тех, кому реально нужно быстро – таких мало).

На рисунке – проект Ту-444 (ОКБ Туполева).

Самолёты тоже пачкаются, не только автомобили. Между прочим, для технологии “Стелс” грязь на поверхности – это проблема, потому что если самолёт покрыт радиопоглощающим материалом, то налипшая пыль и песок будут влиять на свойства этого материала. В принципе, может и перестать поглощать. Так что нужно тщательно мыть малозаметные самолёты.

На фото: C-17 Globemaster III, который, впрочем, к малозаметным самолётам не относится. (USAF Photo)

DARPA объявляет тендер на создание действующего полномасштабного прототипа реактивного двигателя, способного разогнать летательный аппарат с нулевой скорости полёта до гиперзвуковой скорости (её обозначают как 4+ Маха). Проект, который пока получил название VULCAN, должен использовать в качестве агрегата для “малой” скорости (до M=2) тот или иной турбореактивный двигатель, применяемый сейчас на истребителях. После выхода на сверхзвуковой режим, согласно плану, турбину компрессора будут “прятать” (это и понятно, на таких скоростях она неэффективна), после чего в дело вступает агрегат, ответственный уже за гиперзвуковой полёт.