6 любопытных фактов о конвертопланах. Конвертоплан что это


что это за устройство, как работает? Фото, описание, свойства механизма, для чего его изобрели?

Краткое содержание статьи:

 

Современная авиационная промышленность производит огромное количество самых разных летательных аппаратов, которые отличаются между собой не только размерами, но и конструктивными особенностями, а также предназначением. Все мы привыкли, что существует два основных, наиболее популярных видов авиатехники: самолеты и вертолеты. Но мало кто помнит, что существует еще один тип, который совмещает в себе два предыдущих, и называется он конвертоплан. Что же это за чудо техники, мы рассмотрим на примере реальных образцов.

 

Конвертоплан - что это?

 

Создание первых опытных моделей

Еще до начала Второй мировой войны, несколько стран, включая СССР и Германию, взялись за разработку нового типа самолета. По задумке в конструкции должны были быть несущие винты, которые управляли вертикальным движением, а также основные тяговые двигатели.

В идеале, конечно, такой конвертоплан должен был обладать поворотным мотором, изменяющим свое положение в зависимости от направления движения.

Самые первые образцы представляли собой самолет-ракету, который для набора высоты на стартовой площадке был установлен под углом в 90 градусов. Взлетая, машина летела уже «по-самолетному».

Немцы же пошли чуть дальше. Они сделали модель, в которой можно было изменять геометрию и угол наклона крыла. Следует уточнить, что большинство разработок так и остались всего лишь на бумаге, поскольку воплотить их в жизнь помешала начавшаяся война.

Гибрид самолета и вертолета

 

Osprey: американский конвертоплан

В середине 80-х годов 20 века в США активно завершались разработки и летные испытания первого серийного воздушного судна с поворачивающимися тяговыми двигателями. Машина получила название Bell V-22 Osprey. Однако их массовое производство началось только в 2005 году.

Что касается конструкции, то аппарат оснащен двумя мощными моторами. Создатели разместили их в специальных гондолах на концах крыла. Они могут вращаться под углом до 90 градусов.

Для повышения уровня мобильности и возможности доставлять средство большими транспортными самолетами, а также для возможности его базирования на палубе авианосцев, были разработаны механизмы, складывающие винты и крылья.

Отличительной чертой Оспрея от других представителей воздушного флота является корпус и каркас, изготовленные на основе стеклопластика и сплавов композитов, что делает сам конвертоплан необычайно легким.

Находясь на вооружении морской пехоты США, Bell V-22 Osprey имеет ряд преимуществ по сравнению с обычными вертолетами и самолетами:

  • Достаточно большая грузоподъемность 5445 кг;
  • Возможность быстро развернуть аппарат в боевое положение;
  • Грузовая кабина вмещает 24 человека или же 12 лежачих раненых;
  • Специальные крюки позволяют транспортировать габаритные грузы;
  • Вертикальная посадка и большая крейсерская скорость позволяют быстро доставлять и эвакуировать десантников и вооружение с поля боя.

Вооруженные силы США используют данный тип в ходе локальных военных конфликтов. Такая машина может не только применяться в качестве десантного транспортного средства, но и в качестве огневой поддержки войск.

Полет американского Osprey

 

Конвертоплан России VRT30

В отличие от Соединенных Штатов в России разработки такого рода техники так и не были полноценно осуществлены. В Советском Союзе в конце 1970-х годов проводились разработки конвертоплана Ми-30, который со временем должен был заменить всем известный вертолет Ми-8. Однако в связи развалом СССР проект так и не был выполнен.

Единственным предприятием, которое может организовать и наладить создание опытных экземпляров, а затем и серийное производство – это холдинг «Вертолеты России». Речь идет о перспективном беспилотном винтоплане VRT30, который помимо функции самолета-разведчика смог бы выполнять и другие задачи.

Что касается современного положения дел, то единственным потенциальным заказчиком этих воздушных аппаратов является российская армия. Учитывая мировую тенденцию развития высокоточных технологий, вероятнее всего, конструкторы на основе летных испытаний VRT30 смогут создать малогабаритный винтоплан, как военного, так и гражданского назначения.

Конвертоплан в России VRT30 - опытный образец

 

Электрический конвертоплан

Немецкая корпорация Lilium Aviation уже анонсировала успешный полет винтоплана Lilium Jet, полностью питающегося от электрического источника энергии. Специалисты прогнозируют успех такого стартапа. Что касается его технических нюансов, то можно выделить следующее:

  1. Вместительность машины 2 человека;
  2. 36 установленных на специальные блочные крепления электродвигателей;
  3. Мощность двигателей 435 л.с.;
  4. Максимальная крейсерская скорость составляет 300 км/ч;
  5. Максимальная масса при взлете составляет 600 кг;
  6. Грузоподъемность 200 кг;
  7. Дальность полета от одного цикла зарядки аккумуляторных батарей составляет до 300 км.

С точки зрения безопасности каждый из моторов в Jet оснащен своей системой электропитания. В случае выхода нескольких двигателей из строя, пилот сможет совершить аварийную посадку, не опасаясь потерять управление.

Бортовой компьютер полностью контролирует весь цикл полета, а в случае каких-либо опасных маневров система автоматически возьмет на себя управление.

Lilium Aviation планирует в будущем наладить выпуск подобных машин, которые способны будут не только заменить привычные всем вертолеты, но и стать ежедневным средством передвижения.

Электрическая модель

 

Винтокрылые машины будущего

Научно-технический прогресс не стоит на месте и каждый день в мире появляется что-то новое и необычное. Это относится и к созданию авиационных агрегатов.

Разработки по воплощению в жизнь новых идей ведутся по всему миру. Многие компании, специализирующиеся на выпуске электроники и автоматики, решились предпринять попытки постройки конвертопланов. Современные прототипы отличаются относительно небольшими габаритами, а также применением при изготовлении легких материалов.

Ученые предполагают, что помимо автомобилей в городах можно будет увидеть и такой транспорт, как конвертоплан. Что это за машина, многие люди пока что только слышали или видели на картинках, но в ближайшем будущем этот вид техники может стать незаменимым для нашей жизни.

Винтокрылая машина летит в небе

 

Видео про винтокрылые летательные аппараты

В данном ролике инженер Игорь Авдеев расскажет, какие летательные аппараты помимо конвертопланов изобрело человечество:

znay.co

Что такое конвертоплан и каковы перспективы его использования?

Что такое конвертоплан и каковы перспективы его использования?

Как уже сообщалось, российские и американские ученые ведут работу над созданием летательного аппарата нового типа - конвертоплана. Впрочем, в США такой аппарат уже создан и уже начато его ограниченное использование. 

Что представляет собой эта машина?

Конвертоплан — это помесь самолета и вертолета. Летательный аппарат, который может садиться и взлетать вертикально, а потом благодаря повороту движителей продолжать горизонтальный полет самолетным способом.

Традиционно к конвертопланам относят винтовые машины, чтобы как-то отличать их от самолетов вертикального взлета и посадки. Есть несколько типов конвертопланов. У одних при смене режима полета поворачивается сразу все крыло, у других гондолы с двигателями и винтами, а у третьих только сами винты.

Выгоды такой концепции очевидны:

- Взлет и посадка на пятачке — ценная способность как для военного, так и для гражданского летательного аппарата;

- В воздухе конвертоплан развивает большую, нежели вертолет, скорость и опережает своих винтокрылых собратьев по дальности полета.

Но и недостатки тоже есть:

- Скорость и дальность полета хоть и больше, чем у вертолетов, но самолетным показателям уступают. Винты, призванные обеспечивать подъемную силу на взлете, теряют эффективность в горизонтальном полете;

- Сама конструкция получается более тяжелой. Для авиации нередки ситуации, когда при создании новой машины борьба идет за каждый килограмм, а механизм поворота двигателей весит порядочно;

- Кроме того, это дополнительный критически важный узел, который тоже может сломаться;

- Ну и самое главное — сложность пилотирования. Для конвертопланов нужны специально обученные, опытные пилоты высокого класса, обладающие навыками пилотирования как самолетов, так и вертолетов. "Последний дюйм" на конвертоплане разыграть не получится.

Таким образом, универсальные машины оказываются эффективнее исходных в довольно узком сегменте задач. Например, если точка, куда необходимо доставить груз, расположена за пределами дальности действия вертолетов, а оборудование взлетно-посадочной полосы не представляется возможным.

Министерство обороны Соединенных Штатов посчитало, что подобные ситуации будут случаться достаточно часто, и заказало под это дело более полутора сотен конвертопланов Bell V-22 Osprey для нужд морской пехоты. Машина получилась довольно дорогой (около 116 млн долларов) и не очень надежной.

Только за десять лет эксплуатации произошло 6 катастроф, которые унесли жизни семи человек. Последняя произошла в 2016 году, когда 17 мая Osprey, на борту которого находились 22 человека, совершил жесткую посадку на Гавайях. И это не считая пятнадцатилетний период доводок и испытаний, за который в результате аварий этой сверхсложной машины погибли 30 человек.

Зато Соединенные Штаты вправе гордиться уникальной техникой, которой нет на вооружении других армий планеты.

Но, возможно, такая ситуация через некоторое время закончится. Недавно от российского концерна "Вертолеты России" поступила информация, что работы по созданию отечественного конвертоплана уже идут. Причем заявил об этом не кто-нибудь, а директор компании Андрей Шибитов:

"Совместно с нашими партнерами мы прорабатываем совершенно новую для России технологию конвертоплана с гибридной силовой установкой. Планируем, что такая конструктивная схема позволит нам уверенно достичь скорости до 500 километров в час", - сказал он.

Предполагается создать сначала беспилотную машину со взлетным весом около 300 килограмм. Маленький экземпляр нужен исключительно для демонстрационных целей, чтобы заранее оценить перспективы проекта.

Затем планируется такая же, но уже на две тонны. Эта машина уже может использоваться как отдельная единица со своим спектром задач, приличествующих тяжелому беспилотнику.

Источник

chvk.info

Конвертоплан: фото и видео

 

 

Хотя, строго говоря, по своей компоновке это не совсем новый вид транспорта. По схеме это конвертоплан.

 

Конвертоплан — летательный аппарат с поворотными движителями (как, правило, винтовыми), которые на взлёте и при посадке работают как подъёмные, а в горизонтальном полёте — как тянущие; при этом подъёмная сила обеспечивается крылом самолётного типа. Обычно, двигатели поворачиваются вместе с винтами, но могут поворачиваться только винты.

(Википедия)

 

Конвертопланами давно занимались авиационные конструкторы многих стран. Дальше проектирования и опытных образцов дело, как правило, не шло. Много было сложностей с узлами поворота крыла с двигателями, или самих двигателей с пропеллерами отдельно.

Достаточно вспомнить известные конструкции конвертопланов.

 

Это так называемый тилтротор с поворотными винтами Bell XV-3. Конвертоплан создан на фирме Bell для отработки основных узлов и механизмов поворота винтов.

Условно конвертопланы делятся на два вида: с поворотным крылом, на котором установлены двигатели с винтами (tiltwing), и на конвертопланы с поворотными винтами (tiltrotor).

 

Современный тилтротор совместной разработки Bell\Agusta BA609. Несколько аварий, произошедших в последнее время, задерживают запуск перспективного конвертоплана в серийное производство.

 

Единственный в мире серийно выпускаемый конвертоплан (тилтротор) фирмы Bell V-22 Osprey. Разработка продолжалась более 30 лет. Сейчас V-22 стоит на вооружении Корпуса морской пехоты и ВМС США.

В Советском Союзе тоже не обошли вниманием эту тему. В 1972 году на МВЗ им. М.Л. Миля был создан проект Ми-30. Многоцелевой конвертоплан, был призван, в перспективе заменить вездесущий вертолет Ми-8. В качестве силовой установки использовали все те же двигатели, которые устанавливаются на Ми-8, ТВ3-117. Но винтоплан (так его называли в СССР) Ми-30 так и не продвинулся дальше конструкторских изысканий. Развал СССР, надежно похоронил перспективный проект.

 

Схема винтоплана Ми-30 (СССР).

 

TriFan 600

И вот, американскими конструкторами фирмы XTI Aircraft разработан коммерческий 6-и местный (5+пилот) конвертоплан TriFan 600. Аппарат будет иметь три турбовальных двигателя Honeywell Aerospace HTS-900. Два из них будут крепиться на передней кромке несущего крыла, на вилкообразном креплении. Подобное крепление позволит вентилятору в кольцевом обтекателе поворачиваться, обеспечивая нужный режим. Третий роторный вентилятор располагается позади пассажирской кабины, наподобие нагнетательного ротора судна на воздушной подушке. Кормовой ротор будет обеспечивать необходимую тягу на взлетно-посадочном режиме. При переходе в горизонтальный полет третий ротор будет закрываться специальным щитком.

 

Производители новой техники позиционируют его как средство передвижения для деловых людей, для менеджеров высшего звена, для людей ценящих свое время. В салоне конвертоплана могут комфортно разместиться 4 человека в креслах стоящих друг напротив друга, пятый пассажир займет место рядом с пилотом. Тилтротор должен успешно совместить достоинства вертолета и самолета. Достаточная скорость (640 км\час) и дальность полета до 2575 км  могут стать весьма привлекательными для бизнесменов для быстрого перемещения в деловых поездках. Взлет и посадка по вертолетному,  дает дополнительные преимущества для использования аппарата в условиях города. Для взлета и посадки достаточно просто твердой площадки определенного размера. Это может быть и лужайка загородного дома и крыша делового центра или небоскреба где уже есть вертолетные площадки.

 

Летные испытания TriFan 600 планируют провести летом следующего года. Для полного окончания проектных и конструкторских работ требуется серьезное финансирование. По разным оценкам это сумма в 400-450 млн. долл. Сертификацию, предположительно, можно будет пройти только через 6 лет.

 

 

Новый ЛА может найти применение для скорой помощи, для туризма (не дешевого), в бизнес-поездках. В продажу аппарат поступит по цене 10-12 млн. долл. Но пока фирма-производитель ищет инвесторов для продолжения работ по перспективному виду городского транспорта.

 

Обзор для портала Avia.Pro подготовил Валерий Смирнов.

avia.pro

Конвертоплан - это... Что такое Конвертоплан?

Конвертоплан — летательный аппарат с поворотными винтами, которые на взлёте и при посадке работают как подъёмные, а в горизонтальном полёте — как тянущие (при этом подъёмная сила обеспечивается крылом самолётного типа). Конструкция по сути очень близка к самолёту вертикального взлёта и посадки (СВВП), но обычно их относят к винтокрылым летательным аппаратам из-за конструктивных особенностей винтов и их большого диаметра, сравнимого с размахом крыла.

Большие винты конвертоплана помогают ему при вертикальном взлете, однако в горизонтальном полете они становятся менее эффективными по сравнению с винтами меньшего диаметра традиционного самолета.

В настоящее время в США эксплуатируется действующий образец конвертоплана V-22 Osprey с полётной массой 27,4 т и скоростью полёта в самолётном режиме 463 км/ч, а в вертолётном режиме 185 км/ч.

Первые модели

В предвоенные годы в СССР в Военно-воздушной инженерной академии и Московского Авиационного Института под руководством Б. Н. Юрьева (автора знаменитого вертолётного автомата-перекоса Юрьева) было выдвинуто множество концептуальных проектов «геликоптеров-аэропланов», включая как проекты различных конвертопланов, так и проекты разнообразных летающих тарелок (что любопытно, свой первый проект летающей тарелки Юрьев выдвинул ещё в 1921 году). Правда, среди всех этих проектов «геликоптеров-аэропланов» в основном преобладали, модные в то время, проекты самолётов с вертикальным взлётным положением (то есть перед взлётом самолёт повёрнут на 90 градусов вертикально, затем, он взлетев по-вертолётному разворачивается на 90 градусов и летит по-самолётному). Что касается конвертопаланов, то в качестве примера проектов Юрьева, можно привести, концепт биплана схемы тандем между крыльями которого должна была находиться пара поворотных винтов. Имелся также и проект винтокрыла в буквальном смысле этого слова, который должен был иметь несущие винты расположенные внутри крыла (аналогично несущие винты располагались у реактивного Райан-Дженерал Электрик XV-5). Наиболее близким к классическим конвертопланам был проект 1934 года — истребитель «Сокол» с поворотным крылом и парой винтов в гондолах, иными словами имеющий классический вид как и для тилвинга, так и для истребителей той эпохи (за исключением гондол на концах крыла и отсутствия винта на носу, внешне похожий на Ла-5). Что любопытно, несмотря на классическую внешность, гондолы по проекту не несли двигателей, а двигатель (несмотря на внешность истребителя той эпохи) должен был располагаться за спиной у лётчика. Ни один из проектов «геликоптеров-аэропланов» Юрьева, так и не был воплощён, и в лучшем случае проекты доходили лишь до обдувки макетов в аэродинамической трубе.[1] В послевоенные годы Б. Н. Юрьев и его студенты, продолжили свои работы по созданию концептов, но, как и в предвоенные годы, ни один проект так и не был воплощён.[1]

Самым первым детально разработанным проектом конвертоплана являлся P.1003 фирмы Вессерфлюг, разработанный в Германии в 1938 году, конструкторами Рорбахом и Симоном. Согласно проекту предполагалось создать двукрылый конвертоплан с поворотным крылом (точнее должны были поворачиваться только концы крыла, при неподвижной середине). Однако в связи с начавшейся на следующий год войной, проект так и не был осуществлён. [1] Второй детально разработанный проект конвертоплана в той же Германии, не был осуществлён уже по причине окончания войны. Так как фирмы Фокке и Ахгелис, намеревались построить свой Fa-269 в качестве вундерваффе. Согласно этому проекту конвертоплан должен был иметь «толкающие (а не тянущие, как в классических проектах конвертоплана) трёхлопастные винты, которые благодаря очень высокому шасси могли бы поворачиваться вниз при взлёте. Что любопытно, предполагалось наличие только одного (но очень мощного) двигателя, который должен был располагаться в фюзеляже, а внутри каждого крыла должна была проходить трансмиссия, ведущая к поворотному винту».[1]

Другие нереализованные проекты вундерваффе с вертолётным взлётом от Хейнкель — Wespe и Lerche не имели ни поворотных винтов, ни поворотных крыльев, а должны были взлетать и садиться по-вертолётному благодаря вертикальному положению фюзеляжа при взлёте. Оба проекта отличались лишь массой и габаритами, и имели аналогичную конструкцию из разрезанного пополам корпуса в середине которого должна была находится пара винтов, заключённых во внутрь одного кольцевого крыла. С вертикальным фюзеляжем должен был взлетать и садиться, также и крайне оригинальный нереализованный проект вундерваффе — Tribfluegel от Фокке-Вульфа, имеющий вращающееся крыло Y-образной формы, одновременно являющееся и трёхлопастным воздушным винтом, вращающимся не от поршневого, а … реактивного двигателя, подобно бенгальскому колесу. Что любопытно, у Хейнкеля, имелся аналогичный проект вундерваффе — Ypsilon, отличавшийся от Фокке-Вульф Tribfluegel лишь тем, что его крыло не вращалось (то есть в отличие от Фокке-Вульфа — это должен был быть не винтокрыл, в буквальном смысле этого слова, а просто реактивный самолёт с вертикальным взлётом).[1]

Конвертоплан с поворотными винтами

Bell XV-3 (Bell 200) — первый тилтротор, отработка технологии

Конвертоплан с поворотными винтами (тилтротор, (tiltrotor) — летательный аппарат, совмещающий вертикальный взлёт/посадку по вертолётному принципу с перемещением со скоростью турбовинтового самолёта.

Обычно поворотными являются не сами винты, а гондолы с винтами и двигателями (как у Bell V-22 Osprey), но встречаются также и конструкции, у которых поворачиваются только винты, а двигатели (например, расположенные в фюзеляже) остаются неподвижными. Примером винтокрыла, у которого поворачиваются только винты, является Bell XV-3.

Нужно отметить, что термин тилтротор не является эквивалентом конвертоплану, поскольку является конкретной схемой реализации конвертоплана.

Конвертоплан с поворотным крылом

Boeing Vertol VZ-2 (модель 76) — экспериментальный тилтвинг Тилтвинг X-18 поворачивает крыло Четырёхмоторный экспериментальный тилтвинг XC-142A

Существует вариант конвертоплана, называемый конвертоплан с поворотным крылом (тилтвинг; Tiltwing, от tilt — поворачивать и wing — крыло), когда поворачивается всё крыло, а не только законцовки, как у тилтротора.

Недостатком поворотного крыла является большая сложность, достоинством же то, что при вертикальном взлёте крылья не затеняют воздушный поток от винтов (увеличивая тем самым эффективность работы винтов).

Конвертоплан с винтами в кольцевых каналах

Самолёты с вертикальной (или укороченной) взлёт-посадкой с винтами в кольцевых каналах могут относиться как к имеющим поворотные винты, так и к имеющим поворотное крыло.

Особенностью же их является то что винты расположены внутри особого кольца, которое иногда называется «кольцевым» крылом, в авиа моделировании же такой винт в кольцевом канале, часто называется термином «вентиляторным» движителем (в авиа моделировании такой винт обычно прячут внутри макета реактивного двигателя). Данный тип движителя обладает очень высокой скоростью отбрасываемого винтом воздушного потока, что позволяет обойтись очень маленькими крылышками, обеспечивая высокую компактность конвертоплана. Это же достоинство оборачивается серьёзным недостатком при выполнении функций вертолёта, вследствие чего финансирование разработок подобных конвертопланов прекращалось, как только речь заходила об их способности полностью заменить вертолёт.

Примерами подобных конвертопланов являются Bell X-22A, Доук VZ-4DA и Nord 500.[2]

СВВП с вертикальным положением

Экспериментальный тэйлситтер Convair XYF-1 Pogo

Самолёт вертикального взлёта и посадки с вертикальным положением корпуса (тэйлситтер, tailsitter  (en), от tail — хвост и sitter — сидящий) — вариант компоновки СВВП. Такой самолёт осуществляет взлёт и посадку на свой хвост подобно взлёту и посадке вертолёта, а затем переходит в горизонтальный «самолётный» полёт. Несмотря на невозможность посадки «по самолётному», конвертопланом не является, так как при переходе в горизонтальный режим полёта не происходит поворота винтов относительно крыла и фюзеляжа летательного аппарата. Сложность схемы состоит в организации управления на режимах вертикального и горизонтального полетов, а также переходных — летчику сложно сориентироваться, потому как одни и те же органы управления выполняют разные функции на разных режимах, кроме того затруднен обзор при вертикальных режимах. Тем не менее отсутствие больших поворотных частей, а также единая силовая установка для режимов вертикального и горизонтального полёта позволяли упростить конструкцию аппарата и эта схема долгое время была популярна у конструкторов. Данную схему использовали как реактивные, так и винтовые СВВП. Немногие построенные по этой схеме СВВП так и остались экспериментальными прототипами.

Советские проекты

В 1972 году при КБ имени Миля возник проект винтоплана Ми-30, имеющим классическую схему с парой поворотных винтов (гондолами с винтами и двигателями). В рамках этого проекта, проводились аналитическо-конструкторские исследования, состоявшие как из теоретические работ, так из испытаний моделей поворотного винта на аэродинамическом стенде. По результатам этих работ в проект винтоплана вносились соответствующие исследования, так например, взлётная масса увеличилась с 10,6 до 30 т, с одновременным увеличением как мощности двигателей, так и полезной нагрузки. Постройка первых летающих образцов была запланирована на 1986—1995, однако в связи с наступившей перестройкой, винтоплан не был построен.[2]

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Евгений Иванович Рукжницкий «Европейские самолёты вертикального взлёта» Издательство «Астрель» ISBN 5-271-00863-0 и Издательство «АСТ» ISBN 5-17-002848-2, 2000 год
  2. ↑ 1 2 Е. И. Рукжницкий. Европейские самолёты вертикального взлёта. — М.: «Астрель»; «АСТ», 2000. — ISBN 5-271-00863-0, ISBN 5-17-002848-2.

Ссылки

См. также

СВВП с реактивными двигателями в поворотных гондолах

dic.academic.ru

Новости дня: 6 любопытных фактов о конвертопланах - Свободная Пресса

8 мая 1953 года французский конвертоплан SO.1310 Farfadet совершил первый полет. Но чтобы довести его до ума, конструкторам понадобилось приложить еще немало усилий. Это объясняется тем, что разработка летательных аппаратов данного класса чрезвычайно сложна

1. Новый конструкторский язык

Если провести параллель между конструированием летательных аппаратов и литературой, то создание транспортных самолетов и бомбардировщиков созвучно прозе. Истребители — это для конструкторов поэзия. Но есть специалисты, которые делают некие вполне загадочные для простого смертного аппараты — конвертопланы. Их можно уподобить литераторам, которые создают свой новый язык.

С практической точки зрения, создание конвертопланов — это чистая блажь, которая пока еще дала весьма скудные результаты. Всё, что воплощено в реальные образцы, способные летать, имеет экспериментальный характер. Несмотря на то, что конструкторы бьются над проблемой более полувека. И лишь одна машина — американский конвертоплан Bell V-22 Osprey — был запущен в серию и поступил на вооружение ВВС и ВМФ США. Но его разработка продолжалась 25 лет. При испытаниях опытных образцов погибли 30 человек. И стоит он почти 120 млн. долларов.

Однако конструкторы продолжают «рыть землю» и расходовать на свои инженерные поиски многие миллиарды национальных валют.

При этом следует признать, что делают они это не только из любви к чистому искусству. Конвертопланы обладают массой неоспоримых преимуществ перед прочими летательными аппаратами.

2. Самолетно-вертолетный гибрид

Конвертоплан — это аппарат, способный вертикально взлетать и садиться подобно вертолету. И при этом совершать горизонтальный полет в самолетном режиме. То есть этакий гибрид вертолета и самолета.

Сразу отметим, что самолеты с вертикальным взлетом к этому классу не относятся. Поскольку они используют различные двигатели для взлета и горизонтального полета.

Вполне понятно, что конвертоплан — устройство гибридное — неизбежно должен проигрывать по летным качествам самолету. А по маневренности — вертолету, не имея возможности зависать в процессе полета и свободно перемещаться по горизонтальным осям координат.

Но при решении определенных задач конвертоплан дает громадную выгоду. В первую очередь это относится к регионам, в которых отсутствуют возможности приземления обычных самолетов. И которые находятся на значительном удалении от мест дислокации авиации. К таковым, например, следует отнести разрабатывающиеся месторождения.

Было проведено экспериментальное сравнение характеристик конвертоплана Bell V-22 Osprey и одного из лучших вертолетов компании Сикорского СН-46. Оказалось, что V-22 обладает вдвое большей крейсерской скоростью, способен нести втрое большую полезную нагрузку и в пять раз превосходит СН-46 по дальности полета. Тактический радиус V-22 составляет 690 км, то есть он может базироваться достаточно далеко от линии фронта.

3. Вертикальная схема

Существует множество схем создания конвертоплана. Но большинство из них представляют собой полет конструкторской фантазии, которую невозможно реализовать не только при нынешнем технологическом уровне, но и в обозримом будущем. Но есть две схемы, по которым построен ряд конвертопланов.

Первая из них представляет собой обычный самолет, установленный на хвост. Находящийся вверху этого самолета винт создает подъемную силу при взлете. Поднявшись на достаточную высоту, летательный аппарат переводится в горизонтальное положение и выполняет обычный полет в самолетном режиме. Такая схема имеет свои достоинства. Например, крылья конвертоплана при взлете не создают помехи воздушному потоку.

Но недостатки куда более существенны. Главный из них состоит в том, что пилоту в двух режимах необходимо занимать внутри кабины два разных положения, поворачивая кресло на 90 градусов. Соответственно, должны смещаться на тот же угол и органы управления. Помимо этого пилот имеет небольшой обзор, если, конечно, он не находится внутри стеклянного шара.

В 1954 году компания Convair начала испытания изготовленного по заказу ВМФ США конвертоплана такого типа, получившего название XYF-1 Pogo. Его летные качества были прекрасными. Турбовинтовой двигатель мощностью 5850 л.с. позволял развивать максимальную скорость в 980 км/ч, а скорость подъема составляла 3200 м/мин. Но через два года проект был закрыт из-за того, что заказчики пришли к выводу: обычный летчик управлять этой машиной не в состоянии. Поскольку ее слабым местом были взлет и посадка, которые опытные испытатели квалифицировали как последовательность безумных скачков.

4. Горизонтальная схема

Вторая схема — более удачная — представляет собой машину, у которой на 90 градусов поворачиваются винты. При взлете конвертоплан работает как обычный вертолет, а после набора необходимой высоты пилот поворачивает винты, которые становятся не подъемными, а тянущими или толкающими.

При этом существует несколько вариантов перевода винтов в горизонтальный режим полета. Поворачиваются гондолы, в которых установлены двигатели с винтами. Полностью крылья. Или же оконечности крыльев, на которых расположены двигатели с винтами. Также есть два способа установки винтов: обычный и «вентиляторный», когда винт устанавливается так же, как турбина турбореактивного двигателя, но без кожуха. Второй способ позволяет добиваться большего эффекта.

Именно по этой — поворотной — схеме и был сделан французский конвертоплан SO.1310 Farfadet, совершивший свой первый полет ровно 61 год назад. Его испытания были долгими и непростыми. Из машины удалось выжать в горизонтальном полете скорость в 240 км/ч. Этот проект в итоге был закрыт, поскольку выигрыша в скорости в сравнении с обычными вертолетами достичь не удалось.

В этой схеме, как и в предыдущей, наиболее тонким местом с точки зрения управляемости машины, является переход из вертикального в горизонтальное положение. В этот момент подъемной силы крыла пока еще недостаточно. В связи с чем управляемость машины резко падает. Чтобы обойти этот момент требуются как неординарные инженерные решения, так и повышенная классность пилотов.

Как уже было сказано, единственным серийным конвертопланом стал Bell V-22 Osprey — совместная разработка Boeing и Bell. К настоящему моменту выпущено около 150 машин, они находятся на вооружении ВВС и ВМФ США.

V-22 совершил первый полет в 1999 году. В середине следующего десятилетия и ВМФ, и ВВС прекратили финансирование работ. В конце нулевых, переменив отношение к новинке, ВМФ заключил контракт на изготовление 180 машин. Ведутся переговоры о поставках V-22 в Израиль, Канаду и ОАЭ. Разработаны 3 модификации — десантно-транспортная, спасательная, противолодочная.

Летно-технические характеристики Bell V-22 Osprey:

Длина — 19 м

Высота — 6,7 м

Площадь крыла — 36 кв.м.

Диаметр трехлопостного винта — 11,6 м

Максимальная взлетная масса — 25800 кг

Силовая установка — 2 ТВД мощностью 2×4600 кВт

Максимальная скорость — 565 км/ч

Скороподъемность — 16 м/с

Практический потолок — 7900 м

Боевой радиус действия — 670 км

Практическая дальность — 2600 км

Практическая дальность при коротком разбеге — 3340 км

Экипаж — 3 человека

Полезная нагрузка — 24 десантника или 9000 кг груза в салоне

5. Еще два на подходе

В последнее время популярность конвертопланов возрастает. Существуют как минимум две разработки, которые должны дать заведомо положительный результат.

В 2016 году должна состояться сертификация первого гражданского конвертоплана Bell/Agusta BA609. Это будет бизнес-джет, способный с максимальным комфортом перевозить 10 пассажиров, падких на экзотику. Компания AgustaWestland уже получила твердые заказы на 70 конвертопланов.

В скором времени должно начаться серийное производство первого конвертоплана-беспилотника Eagle Eye, который является совместной разработкой авиационных компаний США, Германии и Франции. По размерам он сопоставим с автомобилем, по начинке — со спутником-шпионом.

6. А что у нас?

В 30-е годы прошлого века советские авиаконструкторы прорабатывали различные варианты построения конвертоплана. Но дальше НИР это дело не сдвинулось. В 1972 году за дело всерьез взялось КБ Миля, начав разработку конвертоплана Ми-30 с двумя поворотными винтами, изменяющими положение вместе с расположенными в гондолах двигателями.

После того, как были достигнуты положительные результаты — грузоподъемность спроектированной машины составляла 5 тонн, а число перевозимых десантников равнялось 32, — на 1986−1995 годы было запланировано изготовление и испытание опытных образцов. Однако этот проект, как и десятки других по всей стране, был закрыт в связи с перестройкой и последующим развалом промышленности.

Сейчас в России решили вернуться к идее создания «самолето-вертолета». Но пока это происходит на уровне исследований, проводящихся в российских вузах. Которые, тем не менее, могут дать реальный результат. Так, в Ухтинском университете при участии МФТИ и ЦАГИ выполнена НИР «Определение рациональных параметров нового транспортного средства (конвертоплана) для северных районов и шельфовых месторождений».

По результату этой НИР вполне реально построить конвертоплан, имеющий дальность полета в 2000 км с 14 пассажирами на борту, включая двоих пилотов. Полезная нагрузка машины — 3 тонны. Но, естественно, для доведения дела до победного конца требуется солидное финансирования. При этом потенциальные инвесторы прекрасно понимают, что, исходя из мирового опыта, дело это чрезвычайно затяжное и рискованное.

Фото ИТАР-ТАСС/ Марина Лысцева

svpressa.ru

Конвертоплан — WiKi

Конвертоплан (Винтоплан) — летательный аппарат с поворотными движителями (как, правило, винтовыми), которые на взлёте и при посадке работают как подъёмные, а в горизонтальном полёте — как тянущие; при этом подъёмная сила обеспечивается крылом самолётного типа. Обычно двигатели поворачиваются вместе с винтами, но могут поворачиваться одни лишь винты.

Функционально такая конструкция близка к самолёту вертикального взлёта и посадки (СВВП), но обычно конвертопланы относят к винтокрылым летательным аппаратам из-за конструктивных особенностей винтов. В конвертопланах используются легконагруженные низкооборотные винты, близкие к вертолётным и позволяющие аппарату лететь в вертолётном режиме — при малом угле поворота винтов. Большие винты конвертоплана, сравнимые с размахом крыла, помогают ему при вертикальном взлёте, однако в горизонтальном полёте они становятся менее эффективными по сравнению с винтами меньшего диаметра традиционного самолёта.

В настоящее время в США эксплуатируется серийно производимый конвертоплан V-22 Osprey с полётной массой 27,4 т и максимальной скоростью полёта в самолётном режиме 509 км/ч, а в вертолётном режиме 185 км/ч.

Первые модели

В предвоенные годы в СССР в Военно-воздушной инженерной академии и Московском авиационном институте под руководством Бориса Юрьева (автора вертолётного автомата-перекоса Юрьева) было выдвинуто множество концептуальных проектов «геликоптеров-аэропланов», включая как проекты различных конвертопланов, так и проекты разнообразных летающих тарелок (что любопытно, свой первый проект летающей тарелки Юрьев выдвинул ещё в 1921 году). Однако, среди всех этих проектов «геликоптеров-аэропланов» в основном преобладали, популярные в то время, проекты самолётов с вертикальным взлётным положением (то есть, перед взлётом самолёт повёрнут на 90° вертикально, затем он, взлетев по-вертолётному, разворачивается на 90 градусов и летит по-самолётному). Что касается конвертопланов, то в качестве примера проектов Юрьева, можно привести, концепт биплана схемы тандем между крыльями которого должна была находиться пара поворотных винтов. Имелся также и проект винтокрыла в буквальном смысле этого слова, который должен был иметь несущие винты расположенные внутри крыла (аналогично несущие винты располагались у реактивного Райан-Дженерал Электрик XV-5). Наиболее близким к классическим конвертопланам был проект 1934 года — истребитель «Сокол» с поворотным крылом и парой винтов в гондолах, иными словами имеющий классический вид как и для тилвинга, так и для истребителей той эпохи (за исключением гондол на концах крыла и отсутствия винта на носу, внешне похожий на Ла-5). Что любопытно, несмотря на классическую внешность, гондолы по проекту не несли двигателей, а двигатель (несмотря на внешность истребителя той эпохи) должен был располагаться за спиной у лётчика. Ни один из проектов «геликоптеров-аэропланов» Юрьева, так и не был воплощён, и в лучшем случае проекты доходили лишь до обдувки макетов в аэродинамической трубе[1]. В послевоенные годы Юрьев и его студенты продолжили работы по созданию концептов, но, как и в предвоенные годы, ни один проект так и не был воплощён.[1]

Самым первым детально разработанным проектом конвертоплана являлся P.1003 фирмы «Вессерфлюг», разработанный в Германии в 1938 году, конструкторами Рорбахом и Симоном. Согласно проекту предполагалось создать двукрылый конвертоплан с поворотным крылом (точнее должны были поворачиваться только концы крыла, при неподвижной середине). Однако в связи с начавшейся на следующий год войной, проект так и не был осуществлён[1]. Второй детально разработанный проект конвертоплана в той же Германии, не был осуществлён уже по причине окончания войны. Так как фирмы Фокке и Ахгелис, намеревались построить свой Fa-269 в качестве вундерваффе. Согласно этому проекту конвертоплан должен был иметь «толкающие (а не тянущие, как в классических проектах конвертоплана) трёхлопастные винты, которые благодаря очень высокому шасси могли бы поворачиваться вниз при взлёте. Что любопытно, предполагалось наличие только одного (но очень мощного) двигателя, который должен был располагаться в фюзеляже, а внутри каждого крыла должна была проходить трансмиссия, ведущая к поворотному винту».[1]

Другие нереализованные проекты вундерваффе с вертолётным взлётом от Хейнкель — Wespe и Lerche не имели ни поворотных винтов, ни поворотных крыльев, а должны были взлетать и садиться по-вертолётному благодаря вертикальному положению фюзеляжа при взлёте. Оба проекта отличались лишь массой и габаритами, и имели аналогичную конструкцию из разрезанного пополам корпуса в середине которого должна была находится пара винтов, заключённых внутрь одного кольцевого крыла. С вертикальным фюзеляжем должен был взлетать и садиться, также и крайне оригинальный нереализованный проект вундерваффе — Tribfluegel от Фокке-Вульфа, имеющий вращающееся крыло Y-образной формы, одновременно являющееся и трёхлопастным воздушным винтом, вращающимся не от поршневого, а … реактивного двигателя, подобно бенгальскому колесу. Что любопытно, у Хейнкеля, имелся аналогичный проект вундерваффе — Ypsilon, отличавшийся от Фокке-Вульф Tribfluegel лишь тем, что его крыло не вращалось (то есть в отличие от Фокке-Вульфа — это должен был быть не винтокрыл, в буквальном смысле этого слова, а просто реактивный самолёт с вертикальным взлётом).[1]

К конвертопланам можно отнести знаменитый английский преобразуемый вертолёт «Ротодайн», способный с помощью двух тянущих турбовинтовых двигателей переходить в режим авторотации несущего винта, при взлёте работающего как вертолётный. В 1958 году этот аппарат был представлен на авиасалоне в Фарнборо. Он развивал рекордную для винтокрылых аппаратов скорость в 400 км/ч.

Конвертоплан с поворотными винтами

  Bell XV-3 (Bell 200) — первый тилтротор, отработка технологии

Конвертоплан с поворотными винтами — тилтротор — летательный аппарат, совмещающий вертикальный взлёт-посадку по вертолётному принципу с перемещением со скоростью турбовинтового самолёта.

Обычно поворотными являются не сами винты, а гондолы с винтами и двигателями (как у Bell V-22 Osprey), но встречаются также и конструкции, у которых поворачиваются только винты, а двигатели (например, расположенные в фюзеляже) остаются неподвижными. Примером винтокрыла, у которого поворачиваются только винты, является Bell XV-3.

Нужно отметить, что термин тилтротор не является эквивалентом конвертоплану, поскольку является конкретной схемой реализации конвертоплана.

Конвертоплан с поворотным крылом

  Boeing Vertol VZ-2 (модель 76) — экспериментальный тилтвинг   Тилтвинг X-18 поворачивает крыло   Четырёхмоторный экспериментальный тилтвинг XC-142A

Существует вариант конвертоплана, называемый конвертоплан с поворотным крылом — тилтвинг (от tilt — «наклонять», и wing — «крыло»), когда поворачивается всё крыло, а не только законцовки, как у тилтротора.

Недостатком поворотного крыла является большая сложность, достоинством же то, что при вертикальном взлёте крылья не затеняют воздушный поток от винтов (увеличивая тем самым эффективность работы винтов).

Конвертоплан с винтами в кольцевых каналах

Самолёты с вертикальной (или укороченной) взлёт-посадкой с винтами в кольцевых каналах могут относиться как к имеющим поворотные винты, так и к имеющим поворотное крыло.

Особенностью же их является то что винты расположены внутри особого кольца, которое иногда называется «кольцевым» крылом, в авиа моделировании же такой винт в кольцевом канале, часто называется термином «вентиляторным» движителем (в авиамоделировании такой винт обычно прячут внутри макета реактивного двигателя). Данный тип движителя обладает очень высокой скоростью отбрасываемого винтом воздушного потока, что позволяет обойтись очень маленькими крылышками, обеспечивая высокую компактность конвертоплана. Это же достоинство оборачивается серьёзным недостатком при выполнении функций вертолёта, вследствие чего финансирование разработок подобных конвертопланов прекращалось, как только речь заходила об их способности полностью заменить вертолёт.

Примерами подобных конвертопланов являются Bell X-22A, Doak VZ-4 и Nord 500.[2]

СВВП с вертикальным положением

  Экспериментальный тэйлситтер Convair XYF-1 Pogo

Самолёт вертикального взлёта и посадки с вертикальным положением корпуса — тэйлситтер (англ. tailsitter) (от tail — «хвост» и sitter — «сидящий») — вариант компоновки СВВП. Такой самолёт осуществляет взлёт и посадку на свой хвост подобно взлёту и посадке вертолёта, а затем переходит в горизонтальный «самолётный» полёт. Несмотря на невозможность посадки «по самолётному», конвертопланом не является, так как при переходе в горизонтальный режим полёта не происходит поворота винтов относительно крыла и фюзеляжа летательного аппарата. Сложность схемы состоит в организации управления на режимах вертикального и горизонтального полётов, а также переходных — лётчику сложно сориентироваться, потому как одни и те же органы управления выполняют разные функции на разных режимах, кроме того, затруднён обзор при вертикальных режимах. Тем не менее, отсутствие больших поворотных частей, а также единая силовая установка для режимов вертикального и горизонтального полёта позволяли упростить конструкцию аппарата, и эта схема долгое время была популярна у конструкторов. Данную схему использовали как реактивные, так и винтовые СВВП. Немногие построенные по этой схеме СВВП так и остались экспериментальными прототипами.

СВВП со складывающимся несущим винтом

  СВВП со складывающимся несущим винтом Hiller

СВВП со складывающимся несущим винтом (folding retractable rotor) разрабатывался в США в 1950-е гг. Для взлёта и посадки, а также при необходимости полёта в режиме зависания или на малых оборотах, несущий винт раскладывался и приходил в движение, а во время маршевого полёта в крейсерском режиме по мере набора самолётом требуемой скорости складывался обратно[3]. Несущий винт с реактивным приводом, два миниатюрных ПВРД на обоих концах лопастей несущего винта, работающих независимо от основной двигательной установки самолёта, приводящей в движение два тянущих маршевых винта, как у обыкновенных поршневых самолётов того времени. Разработка летательного аппарата велась компанией Hiller Helicopters в Пало-Альто, Калифорния, по заказу Научно-исследовательского управления ВВС США,[4][5] — это согласовывалось с политикой компании на диверсификацию сфер деятельности, помимо вертолётов Hiller с 1955 года стала проектировать автожиры, колеоптеры и другие винтокрылые машины. Стендовые испытания и испытания габаритной модели в аэродинамическом туннеле осуществлялись в Авиационном научно-исследовательском центре на авиабазе Райт-Паттерсон[6][7]. Испытания нового типа несущего винта и ПВРД реактивного привода осуществлялось непосредственно на фабрике Hiller[3]. До изготовления опытного прототипа СВВП и лётных испытаний дело не дошло.

Советские проекты

В 1972 году в конструкторском бюро им. Миля возник проект винтоплана Ми-30, имевшего классическую схему с парой поворотных винтов (гондолами с винтами и двигателями). В рамках этого проекта проводились аналитическо-конструкторские исследования, состоявшие как из теоретических работ, так и из испытаний моделей поворотного винта на аэродинамическом стенде. По результатам этих работ в проект винтоплана были внесены изменения, так, например, взлётная масса увеличилась с 10,6 до 30 т, с одновременным увеличением мощности двигателей и полезной нагрузки. Постройка первых летающих образцов была запланирована на 1986—1995 годы, однако в связи с проблемами Перестройки Ми-30 не был построен[2]. Также существует информация о том, что было выпущено четыре образца, но во время перегонки к месту демонстрации три из них потеряли управление, попав в шторм. Неизвестно, являлось ли это происшествие ошибкой пилотов или несовершенством основной концепции, но работы по созданию конвертопланов были прекращены.

Российские проекты

На авиасалоне МАКС-2017 представлен опытный образец экспериментального беспилотного конвертоплана VRT30, разработанный холдингом «Вертолёты России». На его основе планируется создать машину для военных с взлётной массой до двух тонн. Также, свой вариант тяжелого беспилотного конвертоплана готовит группа «Кронштадт».[8]

Известные модели

СВВП с реактивными двигателями в поворотных гондолах

См. также

Ссылки

Примечания

ru-wiki.org

Конвертоплан — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Конвертоплан — летательный аппарат с поворотными движителями (как, правило, винтовыми), которые на взлёте и при посадке работают как подъёмные, а в горизонтальном полёте — как тянущие; при этом подъёмная сила обеспечивается крылом самолётного типа. Обычно, двигатели поворачиваются вместе с винтами, но могут поворачиваться только винты.

Функционально такая конструкция близка к самолёту вертикального взлёта и посадки (СВВП), но обычно конвертопланы относят к винтокрылым летательным аппаратам из-за конструктивных особенностей винтов. В конвертопланах используются легконагруженные низкооборотные винты, близкие к вертолётным и позволяющие аппарату лететь в вертолётном режиме — при малом угле поворота винтов. Большие винты конвертоплана, сравнимые с размахом крыла, помогают ему при вертикальном взлете, однако в горизонтальном полете они становятся менее эффективными по сравнению с винтами меньшего диаметра традиционного самолета.

Конвертопланом в широком смысле называется летательный аппарат с изменяемым принципом создания подъёмной силы и горизонтальной тяги. Варианты его реализации существуют различные: кроме наиболее распространённого и традиционного варианта с поворотными винтомоторными группами, существует вариант с постоянным горизонтальным винтом вертолётного типа и толкающим винтом для создания горизонтальной тяги; в этом случае после взлёта включается двигатель горизонтальной тяги, а вертолётный отключается и аппарат переходит в режим автожира, когда несущий винт работает в авторотации. К конвертопланам также можно отнести проектируемый турбовентиляторный аппарат («турболёт»), у которого при вертикальном взлёте моторные группы действуют вертикально, а для полёта переводятся в горизонтальную тягу; подъёмная сила при этом создаётся крыльями (от турбореактивного самолёта с вертикальным взлётом отличается большим диаметром вентиляторов, позволяющих длительно зависать в воздухе и двигаться за счёт наклона вектора тяги).[[К:Википедия:Статьи без источников (страна: Ошибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.)]][[К:Википедия:Статьи без источников (страна: Ошибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.)]][[К:Википедия:Статьи без источников (страна: Ошибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.)]]Ошибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.КонвертопланОшибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.КонвертопланОшибка Lua: callParserFunction: function "#property" was not found.Конвертоплан[источник не указан 932 дня]

В настоящее время в США эксплуатируется серийно производимый конвертоплан V-22 Osprey с полётной массой 27,4 т и максимальной скоростью полёта в самолётном режиме 509 км/ч, а в вертолётном режиме 185 км/ч.

Первые модели

В предвоенные годы в СССР в Военно-воздушной инженерной академии и Московском авиационном институте под руководством Б. Н. Юрьева (автора знаменитого вертолётного автомата-перекоса Юрьева) было выдвинуто множество концептуальных проектов «геликоптеров-аэропланов», включая как проекты различных конвертопланов, так и проекты разнообразных летающих тарелок (что любопытно, свой первый проект летающей тарелки Юрьев выдвинул ещё в 1921 году). Правда, среди всех этих проектов «геликоптеров-аэропланов» в основном преобладали, модные в то время, проекты самолётов с вертикальным взлётным положением (то есть, перед взлётом самолёт повёрнут на 90 градусов вертикально, затем он, взлетев по-вертолётному, разворачивается на 90 градусов и летит по-самолётному). Что касается конвертопаланов, то в качестве примера проектов Юрьева, можно привести, концепт биплана схемы тандем между крыльями которого должна была находиться пара поворотных винтов. Имелся также и проект винтокрыла в буквальном смысле этого слова, который должен был иметь несущие винты расположенные внутри крыла (аналогично несущие винты располагались у реактивного Райан-Дженерал Электрик XV-5). Наиболее близким к классическим конвертопланам был проект 1934 года — истребитель «Сокол» с поворотным крылом и парой винтов в гондолах, иными словами имеющий классический вид как и для тилвинга, так и для истребителей той эпохи (за исключением гондол на концах крыла и отсутствия винта на носу, внешне похожий на Ла-5). Что любопытно, несмотря на классическую внешность, гондолы по проекту не несли двигателей, а двигатель (несмотря на внешность истребителя той эпохи) должен был располагаться за спиной у лётчика. Ни один из проектов «геликоптеров-аэропланов» Юрьева, так и не был воплощён, и в лучшем случае проекты доходили лишь до обдувки макетов в аэродинамической трубе.[1] В послевоенные годы Б. Н. Юрьев и его студенты, продолжили свои работы по созданию концептов, но, как и в предвоенные годы, ни один проект так и не был воплощён.[1]

Самым первым детально разработанным проектом конвертоплана являлся P.1003 фирмы Вессерфлюг, разработанный в Германии в 1938 году, конструкторами Рорбахом и Симоном. Согласно проекту предполагалось создать двукрылый конвертоплан с поворотным крылом (точнее должны были поворачиваться только концы крыла, при неподвижной середине). Однако в связи с начавшейся на следующий год войной, проект так и не был осуществлён[1]. Второй детально разработанный проект конвертоплана в той же Германии, не был осуществлён уже по причине окончания войны. Так как фирмы Фокке и Ахгелис, намеревались построить свой Fa-269 в качестве вундерваффе. Согласно этому проекту конвертоплан должен был иметь «толкающие (а не тянущие, как в классических проектах конвертоплана) трёхлопастные винты, которые благодаря очень высокому шасси могли бы поворачиваться вниз при взлёте. Что любопытно, предполагалось наличие только одного (но очень мощного) двигателя, который должен был располагаться в фюзеляже, а внутри каждого крыла должна была проходить трансмиссия, ведущая к поворотному винту».[1]

Другие нереализованные проекты вундерваффе с вертолётным взлётом от Хейнкель — Wespe и Lerche не имели ни поворотных винтов, ни поворотных крыльев, а должны были взлетать и садиться по-вертолётному благодаря вертикальному положению фюзеляжа при взлёте. Оба проекта отличались лишь массой и габаритами, и имели аналогичную конструкцию из разрезанного пополам корпуса в середине которого должна была находится пара винтов, заключённых внутрь одного кольцевого крыла. С вертикальным фюзеляжем должен был взлетать и садиться, также и крайне оригинальный нереализованный проект вундерваффе — Tribfluegel от Фокке-Вульфа, имеющий вращающееся крыло Y-образной формы, одновременно являющееся и трёхлопастным воздушным винтом, вращающимся не от поршневого, а … реактивного двигателя, подобно бенгальскому колесу. Что любопытно, у Хейнкеля, имелся аналогичный проект вундерваффе — Ypsilon, отличавшийся от Фокке-Вульф Tribfluegel лишь тем, что его крыло не вращалось (то есть в отличие от Фокке-Вульфа — это должен был быть не винтокрыл, в буквальном смысле этого слова, а просто реактивный самолёт с вертикальным взлётом).[1]

К конвертопланам можно отнести знаменитый английский преобразуемый вертолёт "Ротодайн",способный с помощью двух тянущих турбовинтовых двигателей переходить в режим авторотации несущего винта,при взлёте работающего как вертолётный.В 1958 году этот аппарат был представлен на авиасалоне в Фарнборо.Он развивал рекордную для винтокрылых аппаратов скорость в 400 км/ч.

Конвертоплан с поворотными винтами

Конвертоплан с поворотными винтами (тилтротор, (tiltrotor) — летательный аппарат, совмещающий вертикальный взлёт/посадку по вертолётному принципу с перемещением со скоростью турбовинтового самолёта.

Обычно поворотными являются не сами винты, а гондолы с винтами и двигателями (как у Bell V-22 Osprey), но встречаются также и конструкции, у которых поворачиваются только винты, а двигатели (например, расположенные в фюзеляже) остаются неподвижными. Примером винтокрыла, у которого поворачиваются только винты, является Bell XV-3.

Нужно отметить, что термин тилтротор не является эквивалентом конвертоплану, поскольку является конкретной схемой реализации конвертоплана.

Конвертоплан с поворотным крылом

Файл:XC142A.jpg

Четырёхмоторный экспериментальный тилтвинг XC-142A

Существует вариант конвертоплана, называемый конвертоплан с поворотным крылом (тилтвинг; Tiltwing, от tilt — наклонять и wing — крыло), когда поворачивается всё крыло, а не только законцовки, как у тилтротора.

Недостатком поворотного крыла является большая сложность, достоинством же то, что при вертикальном взлёте крылья не затеняют воздушный поток от винтов (увеличивая тем самым эффективность работы винтов).

Конвертоплан с винтами в кольцевых каналах

Самолёты с вертикальной (или укороченной) взлёт-посадкой с винтами в кольцевых каналах могут относиться как к имеющим поворотные винты, так и к имеющим поворотное крыло.

Особенностью же их является то что винты расположены внутри особого кольца, которое иногда называется «кольцевым» крылом, в авиа моделировании же такой винт в кольцевом канале, часто называется термином «вентиляторным» движителем (в авиамоделировании такой винт обычно прячут внутри макета реактивного двигателя). Данный тип движителя обладает очень высокой скоростью отбрасываемого винтом воздушного потока, что позволяет обойтись очень маленькими крылышками, обеспечивая высокую компактность конвертоплана. Это же достоинство оборачивается серьёзным недостатком при выполнении функций вертолёта, вследствие чего финансирование разработок подобных конвертопланов прекращалось, как только речь заходила об их способности полностью заменить вертолёт.

Примерами подобных конвертопланов являются Bell X-22A, Doak VZ-4 и Nord 500.[2]

СВВП с вертикальным положением

Самолёт вертикального взлёта и посадки с вертикальным положением корпуса (тэйлситтер, tailsitter  (en), от tail — хвост и sitter — сидящий) — вариант компоновки СВВП. Такой самолёт осуществляет взлёт и посадку на свой хвост подобно взлёту и посадке вертолёта, а затем переходит в горизонтальный «самолётный» полёт. Несмотря на невозможность посадки «по самолётному», конвертопланом не является, так как при переходе в горизонтальный режим полёта не происходит поворота винтов относительно крыла и фюзеляжа летательного аппарата. Сложность схемы состоит в организации управления на режимах вертикального и горизонтального полетов, а также переходных — летчику сложно сориентироваться, потому как одни и те же органы управления выполняют разные функции на разных режимах, кроме того затруднен обзор при вертикальных режимах. Тем не менее отсутствие больших поворотных частей, а также единая силовая установка для режимов вертикального и горизонтального полёта позволяли упростить конструкцию аппарата и эта схема долгое время была популярна у конструкторов. Данную схему использовали как реактивные, так и винтовые СВВП. Немногие построенные по этой схеме СВВП так и остались экспериментальными прототипами.

Советские проекты

В 1972 году в конструкторском бюро имени М. Л. Миля возник проект винтоплана Ми-30, имевшего классическую схему с парой поворотных винтов (гондолами с винтами и двигателями). В рамках этого проекта проводились аналитическо-конструкторские исследования, состоявшие как из теоретических работ, так и из испытаний моделей поворотного винта на аэродинамическом стенде. По результатам этих работ в проект винтоплана были внесены изменения, так, например, взлётная масса увеличилась с 10,6 до 30 т, с одновременным увеличением мощности двигателей и полезной нагрузки. Постройка первых летающих образцов была запланирована на 1986—1995 годы, однако в связи с проблемами Перестройки МИ-30 не был построен[2]. Так же существует информация, о том, что было выпущено четыре образца, но во время перегонки к месту демонстрации три из них потеряли управление, попав в шторм. Неизвестно, являлось ли это происшествие ошибкой пилотов или несовершенством основной концепции, но работы по созданию конвертопланов были прекращены.

См. также

СВВП с реактивными двигателями в поворотных гондолах

Напишите отзыв о статье "Конвертоплан"

Ссылки

  • [http://artamonoff.info/archives/253 Беспилотный гибридный конвертоплан TRH-14 от Artamonoff technologies]
  • [http://www.membrana.ru/lenta/?5162 Американские инженеры разрабатывают тяжёлый конвертоплан] // Мембрана
  • [http://www.membrana.ru/lenta/?5575 Испытан беспилотный разведывательный конвертоплан.] // «Мембрана»
  • Владимир Спицын. [http://www.vorcuta.ru/articles-transport_aero1.htm Что такое конвертоплан?] // «Город Воркута»

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Евгений Иванович Рукжницкий «Европейские самолёты вертикального взлёта» Издательство «Астрель» ISBN 5-271-00863-0 и Издательство «АСТ» ISBN 5-17-002848-2, 2000 год
  2. ↑ 1 2 Е. И. Рукжницкий. Европейские самолёты вертикального взлёта. — М.: «Астрель»; «АСТ», 2000. — ISBN 5-271-00863-0, ISBN 5-17-002848-2.

Отрывок, характеризующий Конвертоплан

Видимо, удивительная «звёздная» малышка так же накрепко засела и у неё в сердечке, как и у меня, поселившись там навсегда... И я была почти что уверенна, что Стелла не теряла надежду когда-нибудь её найти. – А хочешь, покажу что-то? – видя моё расстроенное лицо, тут же поменяла тему моя верная подружка. И «вынесла» нас за пределы последнего «этажа»!.. Это очень ярко напомнило мне ту ночь, когда мои звёздные друзья приходили в последний раз – приходили прощаться... И вынесли меня за пределы земли, показывая что-то, что я бережно хранила в памяти, но пока ещё никак не могла понять... Вот и теперь – мы парили в «нигде», в какой-то странной настоящей, ужасающей пустоте, которая не имела ничего общего с той тёплой и защищённой, нами так называемой, пустотой «этажей»... Огромный и бескрайний, дышащий вечностью и чуточку пугающий Космос простирал к нам свои объятия, как бы приглашая окунуться в ещё незнакомый, но так сильно всегда меня притягивавший, звёздный мир... Стелла поёжилась и побледнела. Видимо ей пока что было тяжеловато такую большую нагрузку переносить. – Как же ты придумала такое? – в полном восторге от увиденного, удивлённо спросила я. – О, это нечаянно, – вымученно улыбаясь, ответила девчушка. – Один раз я была очень взволнована, и скорее всего, мои слишком сильно бушевавшие эмоции вынесли меня прямо туда... Но бабушка сказала, что мне ещё туда нельзя, что пока рано ещё... А вот тебе, думаю, можно. Ты мне расскажешь, что там найдёшь? Обещаешь? Я готова была расцеловать эту милую, добрую девочку за её открытое сердечко, которое готово было поделиться всем без остатка, только бы людям рядом с ней было хорошо... Мы почувствовали себя очень уставшими и, так или иначе, мне уже пора была возвращаться, потому что я пока ещё не знала всего предела своих возможностей, и предпочитала возвращаться до того, как станет по-настоящему плохо. Тем же вечером у меня сильно поднялась температура. Бабушка ходила кругами, что-то чувствуя, и я решила, что будет самое время честно ей всё рассказать... Грудь у меня странно пульсировала, и я чувствовала, будто кто-то издалека пытается что-то мне «объяснить», но я уже почти что ничего не понимала, так как жар всё поднимался, и мама в панике решила вызывать скорую помощь, чтобы меня хоть как-то от всей этой непонятной температуры «защитить»... Вскоре у меня уже начался настоящий бред, и, испугав всех до смерти... я вдруг перестала «гореть». Температура так же непонятно исчезла, как и поднялась. В доме висело насторожённое ожидание, так как никто так и не понял, что же такое в очередной раз со мной стряслось. Расстроенная мама обвиняла бабушку, что она за мной недостаточно хорошо смотрела, а бабушка, как всегда, молчала, принимая любую вину на себя... На следующее утро со мной снова всё было в полном порядке и домашние на какое-то время успокоились. Только бабушка не переставала внимательно за мной наблюдать, как будто чего-то ожидала. Ну и, конечно же, как уже стало обычным, ей не пришлось слишком долго ожидать...

После весьма необычного «всплеска» температуры, которое произошло после возвращения домой с «этажей», несколько дней ничего особенного со мной не происходило. Я прекрасно себя чувствовала, если не считать того, что мысли о девочке с фиолетовыми глазами неотступно будоражили мой взвинченный мозг, цеплялся за каждую, даже абсурдную мысль, как бы и где бы я могла бы её снова найти... Множество раз возвращаясь на Ментал, я пыталась отыскать раннее нами виденный, но, казалось, теперь уже навсегда потерявшийся Вэйин мир – всё было тщётно... Девочка исчезла, и я понятия не имела, где её искать... Прошла неделя. Во дворе уже ударили первые морозы. Выходя на улицу, от холодного воздуха пока ещё непривычно захватывало дыхание, а от ярко слепящего зимнего солнышка слезились глаза. Робко припорошив пушистыми хлопьями голые ветви деревьев, выпал первый снег. А по утрам, раскрашивая окна причудливыми узорами, шаловливо гулял, поблёскивая застывшими голубыми лужицами, весёлый Дедушка Мороз. Потихоньку начиналась зима... Я сидела дома, прислонившись к тёплой печке (дом у нас в то время ещё отапливался печами) и спокойно наслаждалась чтением очередной «новинки», как вдруг почувствовала уже привычное покалывание в груди, в том же месте, где находился фиолетовый кристалл. Я подняла голову – прямо на меня серьёзно смотрели огромные, раскосые фиолетовые глаза... Она спокойно стояла посередине комнаты, такая же удивительно хрупкая и необычная, и протягивала мне в своей крошечной ладошке чудесный красный цветок. Первой моей панической мыслью было – быстрее закрыть дверь, чтобы не дай Бог, никто не вошёл!.. – Не надо, меня всё равно никто кроме тебя не видит, – спокойно сказала девчушка. Её мысли звучали в моём мозгу очень непривычно, как будто кто-то не совсем правильно переводил чужую речь. Но, тем не менее, я её прекрасно понимала. – Ты меня искала – зачем? – внимательно глядя мне в глаза, спросила Вэя. Её взгляд был тоже очень необычным – как будто вместе со взглядом она одновременно передавала образы, которых я никогда не видела, и значения которых пока, к сожалению, ещё не понимала. – А так? – улыбнувшись, спросила «звёздная» малышка. У меня в голове что-то «вспыхнуло»... и открылось умопомрачительное видение совершенно чужого, но необыкновенно красивого мира... Видимо того, в котором она когда-то жила. Этот мир был чем-то похож на уже нами виденный (который она себе создавала на «этажах»), и всё же, чем-то чуточку отличался, как если бы там я смотрела на рисованную картину, а сейчас вдруг увидела эту картину наяву... Над изумрудно-зелёной, очень «сочной» землёй, освещая всё вокруг непривычным голубоватым светом, весело поднималось потрясающе красивое и яркое, фиолетово-голубое солнце... Это наступало чужое, видимо инопланетное, утро... Вся буйно растущая здесь зелень, от падающих на неё солнечных лучей, сверкала золотисто-фиолетовыми бриллиантами «местной» утренней росы, и, счастливо ими умываясь, готовилась к наступающему новому чудесному дню... Всё вокруг благоухало невероятно богатыми красками, слишком яркими для наших, привыкших ко всему «земному», глаз. Вдали, по покрытому золотистой дымкой небу клубились почти «плотные», нежно-розовые кудрявистые облака, похожие на красивые розовые подушки. Неожиданно, с противоположной стороны небо ярко вспыхнуло золотым.... Я обернулась, и от удивления застыла – с другой стороны царственно поднималось невероятно огромное, золотисто-розовое, второе солнце!.. Оно было намного больше первого, и казалось, было больше самой планеты... Но его лучи, в отличие от первого, почему-то светили несравнимо мягче и ласковее, напоминая тёплое «пушистое» объятие... Казалось, это огромное доброе светило, уже устало от каждодневных забот, но всё ещё по привычке отдавало этой невероятно красивой планете своё последнее тепло и, уже «собираясь на покой», с удовольствием уступало место молодому, «кусачему» солнцу, которое ещё только-только начинало своё небесное путешествие и светило яро и весело, не боясь расплескать свой молодой жар, щедро заливая светом всё вокруг. Удивлённо оглядываясь по сторонам, я вдруг заметила причудливое явление – у растений появилась вторая тень... И она почему-то очень резко контрастировала с освещённой частью – как будто светотень была нарисована яркими, кричащими цветами, резко противоположными друг другу. В теневой части воздух мерцал яркими миниатюрными звёздочками, вспыхивающими от малейшего движения. Это было сумасшедше красиво... и необыкновенно интересно. Пробудившийся волшебный мир звучал тысячами незнакомых голосов, будто радостно оповещая о своём счастливом пробуждении всю вселенную. Я очень сильно, почти наяву, почувствовала, насколько невероятно чистым был здесь воздух! Он благоухал, наполненный удивительно приятными, незнакомыми запахами, которые чем-то неуловимо напоминали запахи роз, если бы их было здесь тысяча разных сортов одновременно. Повсюду, сколько охватывал глаз, алели те же самые ярко-красные, огромные «маки»... И тут только я вспомнила, что Вэя принесла мне такой же цветок! Я протянула к ней руку – цветок плавно перетёк с её хрупкой ладошки на мою ладонь, и вдруг, в моей груди что-то сильно «щёлкнуло»... Я с удивлением увидела, как миллионами невиданных фантастических оттенков на моей груди раскрылся и засверкал изумительный кристалл... Он всё время пульсировал и менялся, как бы показывая, каким ещё он может быть. Я застыла в шоке, полностью загипнотизированная открывшимся зрелищем, и не могла отвести глаз от всё время по-новому открывающейся красоты... – Ну вот, – довольно произнесла Вэя, – теперь ты сможешь это смотреть когда захочешь! – А почему этот кристалл у меня на груди, если ты поставила его в лоб? – наконец-то я решилась задать мучивший меня несколько дней вопрос. Девочка очень удивилась, и чуть подумав, ответила: – Я не знаю почему ты спрашиваешь, тебе ведь известен ответ. Но, если тебе хочется услышать его от меня – пожалуйста: я тебе просто дала его через твой мозг, но открыть его надо там, где должно быть его настоящее место. – А откуда же мне было знать? – удивилась я. Фиолетовые глаза очень внимательно несколько секунд меня изучали, а потом прозвучал неожиданный ответ: – Я так и думала – ты ещё спишь... Но я не могу тебя разбудить – тебя разбудят другие. И это будет не сейчас. – А когда? И кто будут эти – другие?.. – Твои друзья... Но ты не знаешь их сейчас. – А как же я буду знать, что они друзья, и что это именно они? – озадаченно спросила я. – Ты вспомнишь, – улыбнулась Вэя. – Вспомню?! Как же я могу вспомнить то, чего ещё нет?..– ошарашено уставилась на неё я. – Оно есть, только не здесь. У неё была очень тёплая улыбка, которая её необыкновенно красила. Казалось, будто майское солнышко выглянуло из-за тучки и осветило всё вокруг. – А ты здесь совсем одна, на Земле? – никак не могла поверить я. – Конечно же – нет. Нас много, только разных. И мы живём здесь очень давно, если ты это хотела спросить. – А что вы здесь делаете? И почему вы сюда пришли? – не могла остановиться я. – Мы помогаем, когда это нужно. А откуда пришли – я не помню, я там не была. Только смотрела, как ты сейчас... Это мой дом. Девчушка вдруг стала очень печальной. И мне захотелось хоть как-то ей помочь, но, к моему большому сожалению, пока это было ещё не в моих маленьких силах... – Тебе очень хочется домой, правда же? – осторожно спросила я. Вэя кивнула. Вдруг её хрупкая фигурка ярко вспыхнула... и я осталась одна – «звёздная» девочка исчезла. Это было очень и очень нечестно!.. Она не могла так просто взять и уйти!!! Такого никак не должно было произойти!.. Во мне бушевала самая настоящая обида ребёнка, у которого вдруг отняли самую любимую игрушку... Но Вэя не была игрушкой, и, если честно, то я должна была быть ей благодарна уже за то, что она вообще ко мне пришла. Но в моей «исстрадавшейся» душе в тот момент крушил оставшиеся крупицы логики настоящий «эмоциональный шторм», а в голове царил полный сумбур... Поэтому ни о каком «логическом» мышлении в данный момент речи идти не могло, и я, «убитая горем» своей страшной потери, полностью «окунулась» в океан «чёрного отчаяния», думая, что моя «звёздная» гостья больше уже никогда ко мне не вернётся... Мне о скольком ещё хотелось её спросить! А она так неожиданно взяла и исчезла... И тут вдруг мне стало очень стыдно... Если бы все желающие спрашивали её столько же, сколько хотела спросить я, у неё, чего доброго, не оставалось бы время жить!.. Эта мысль как-то сразу меня успокоила. Надо было просто с благодарностью принимать всё то чудесное, что она успела мне показать (даже если я ещё и не всё поняла), а не роптать на судьбу за недостаточность желаемого «готовенького», вместо того, чтобы просто пошевелить своими обленившимися «извилинами» и самой найти ответы на мучившие меня вопросы. Я вспомнила бабушку Стеллы и подумала, что она была абсолютно права, говоря о вреде получения чего-то даром, потому что ничего не может быть хуже, чем привыкший всё время только брать человек. К тому же, сколько бы он ни брал, он никогда не получит радости того, что он сам чего то достиг, и никогда не испытает чувства неповторимого удовлетворения оттого, что сам что-либо создал. Я ещё долго сидела одна, медленно «пережёвывая» данную мне пищу для размышлений, с благодарностью думая об удивительной фиолетовоглазой «звёздной» девчушке. И улыбалась, зная, что теперь уже точно ни за что не остановлюсь, пока не узнаю, что же это за друзья, которых я не знаю, и от какого такого сна они должны меня разбудить... Тогда я не могла ещё даже представить, что, как бы я не старалась, и как бы упорно не пробовала, это произойдёт только лишь через много, много лет, и меня правда разбудят мои «друзья»... Только это будет совсем не то, о чём я могла когда-либо даже предположить...

o-ili-v.ru


Читайте также
  • Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
    Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
  • Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
    Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
  • Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
    Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
  • Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
    Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
  • Найден источник водородных газов для нашей Галактики
    Найден источник водородных газов для нашей Галактики