Ringplane: yopiq qanotli halqali samolyot

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Yopiq qanotli halqali samolyot ucha olmaydi - bu vaqt bilan tasdiqlangan. Aka-uka Raytlar davridan buyon halqali samolyotlarga urinishlar qilingan va bunday tuzilmalar bir necha daqiqa davomida havoda qola olmadi. Ammo inson aqli taslim bo'lmaydi. 2007 yilda, 100 yil va 20 dan ortiq urinishlardan so'ng, xuddi shunday qurilma uchib ketdi. Va u o'zini manevrli, engil va bardoshli samolyot ekanligini isbotladi.

Bu voqea 1988 yilda, Ittifoq parchalanishi tomon ketayotgan paytda boshlangan, ammo ulkan davlat rahbarlarining qalbida barqarorlik umidi haligacha yonib turardi. Minsk tishli zavodidagi texnik ijodkorlik klubi mahalliy qishloq xo'jaligi tuzilmasidan ijodiy topshiriq oldi: kuchli yon shamollarga bardosh bera oladigan manevrli va engil samolyotni loyihalash. O'sha paytdagi eng mashhur "fermer" AN-2 edi: u bortga ko'plab o'g'itlar va püskürtme uskunalarini olishi mumkin edi. Ammo shamol uning dahshatli dushmani edi - cheksiz Kuban dalalarida AN-2 boshqarish qobiliyati jihatidan aqldan ozgan filga o'xshardi. Aviatsiya texnik Arkadiy Aleksandrovich Narushevich, uchuvchi Anatoliy Leonidovich Gushchin va yana bir qancha odamlar bu ish bilan shug'ullanishdi. Uzoq izlanishlardan so'ng Narushevich kutilmagan xulosaga keldi: qanotlari yopiq konturli samolyotni qurish kerak, lekin aylana emas, balki tasvirlar. Bir nechta modellar qurildi, ular juda muvaffaqiyatli uchdi (men shuni ta'kidlaymanki, suhbatimiz davomida Narushevich 15 daqiqada qog'oz maket yasadi - va u uchdi!). Ishqibozlar materiallarni sotib olib, oval qanot yasadilar. Va keyin 1991 yil halokatga uchradi. SSSR o'tmishda qoldi, moliyalashtirish bir necha kun ichida tugadi va qolgan mablag'lar olib qo'yildi. Qanot uzoq muddatli saqlash uchun yuborilgan va samolyot loyihasi unutilgan. Ammo bu oxirigacha uzoq edi.

Bleriotdan Jivodangacha

1903-yil 17-dekabrda bir kishi birinchi marta dvigatelli samolyotda havoga ko'tarildi. Bu odam Orvill Rayt, samolyot esa Rayt Flyer I deb atalgan.

Aka-uka Raytlarning sezilarli muvaffaqiyatlariga qaramay, ko'plab ixtirochilar o'zlarining kontseptsiyalariga ko'ra oddiy Rayt samolyotlariga qaraganda samaraliroq turli xil qanot konfiguratsiyasini o'ylab topdilar. Aviatsiyaning kashshoflaridan biri frantsuz ixtirochisi Lui Bleriot bo'lib, u o'zining birinchi Ornitopter qurilmasini 1900 yilda yaratgan. To'g'ri, faqat 1909 yilda qurilgan 11-model Bleriotning birinchi chinakam uchadigan samolyotiga aylandi. Bu bizni umuman qiziqtirmaydi, lekin 1906 yilda ishlab chiqilgan va hech qachon havoga ko'tarilmagan Bleriot III samolyoti. Bu samolyot qurilishi tarixida qanotlari yopiq bo'lgan birinchi samolyot edi.

Bleriot shunchaki tajriba o'tkazdi - tasodifiy. U odatiy biplan qanotlarining uchlarini yarim doira shaklida bog'ladi va quyruq bilan bir xil dizaynni o'rnatdi. To'g'ri, natijada paydo bo'lgan "Bleriot III" gidrosamolyoti hech qachon o'z-o'zidan suvdan uchmagan. Guvohlar bir nechta parvozlarni tasvirlab berishdi - qurilma uçurtma kabi tortilganida, lekin boshqa hech narsa yo'q.

Bugungi kunda Blériotning xatolari aniq: juda og'ir quyruq, noto'g'ri tanlangan qanot konturi tufayli ko'tarishning yuqori yo'qotishlari. Ammo haqiqat saqlanib qolmoqda - yopiq qanotli samolyotlar aviatsiyada sayohatlarini boshladilar.

Bleriotga qo'shimcha ravishda, asrning boshidan bir necha boshqa dizaynerlar yopiq qanot bilan tajriba o'tkazdilar. 1909 yilda Velmorel zavodida frantsuz muhandisi Jivodan tomonidan qurilgan samolyot bir vaqtning o'zida mashhur edi. Hamma va hamma, jumladan Scientific American va bir qator nufuzli nashrlar aviatsiyaning yangi asrini ochadigan ajoyib mashina haqida yozgan. Jivodan samolyotida qanot rolini ikkita halqa shaklidagi figuralar o'ynagan, ular orasida uchuvchi o'rindig'i joylashgan edi. Dvigatelning og'irligi 80 kg edi va 2,4 metrli pervanelni aylantirish orqali 40 ot kuchiga ega bo'ldi. Siz kutganingizdek, markaziy qismi yirtilgan quvurni eslatuvchi g'alati struktura havoga ko'tarilmadi. Eslatib o‘tamiz, fransuz model samolyot konstruktori Emmanuel Fiyon o‘tgan asrning 80-yillarida Jivodan samolyotining ishchi modelini loyihalashtirgan. Va model chiroyli uchib ketdi. Ya'ni, uning aerodinamik xususiyatlari unchalik yomon emas edi. Haddan tashqari massa yoki past dvigatel quvvati asl nusxaning uchib ketishiga to'sqinlik qilgan bo'lishi mumkin.

Yana bir ajoyib dizaynni - amerikalik Uilyam Pirs Garining "Gari-Plane" deb nomlangan dizaynini eslatib o'tish kerak. Gari samolyoti (1910) diametri 8 m bo'lgan tekis, halqa shaklidagi qanotga ega edi - to'rttadan ortiq odam balandligi! To'g'ri, Garining samolyoti o'zining dahshatli beqarorligi bilan ajralib turardi: unda uchishga bo'lgan barcha urinishlar oldinga ag'darilish bilan yakunlandi.

1990-yillarning oxiri: ikkinchi shamol

1998 yilda Anatoliy Gushchin, Anri Naskidyants va boshqa bir qator uchuvchilar Narushevichni samolyotda ishlashni davom ettirishga ko'ndirdilar. Samolyotga ma'lum bir xususiy kompaniya qiziqib qoldi, pul topildi, yarim unutilgan qanot tiklandi va jamoa fyuzelyajni yig'ishni boshladi. Hamma narsa noldan qilingan. Agar qo'nish moslamasi Mi-1 vertolyotidan va asboblar paneli AN-2dan olinmagan bo'lsa. Mashina potentsial iste'molchi uchun mo'ljallangan: yarim doira ichida bir yoki ikkita uchuvchi va uchta yo'lovchi uchun o'rindiqlar. Yo'lovchilar o'rniga o'g'itlar va purkagichlarni saqlash uchun idishlarni joylashtirish mumkin edi …

Narushevich samolyotining muhim xususiyati shundaki, oval qanot to'g'ridan-to'g'ri fyuzelajga biriktirilmagan. U qanot ichida tokchalar va süspansiyonlarda joylashgan edi. Shunday qilib, lift butun qanot yuzasida yaratilgan.

2004 yilga kelib, qabul qilingan mashinaning birinchi dala sinovlari o'tkazildi. U tinch va ko'ndalang shamol sharoitida bir nechta parvozlarni amalga oshirdi. Ixtirochilar qurilma juda noodatiy aerodinamik xususiyatlarga ega ekanligini aniqladilar. Birinchidan, oval qanotli samolyot (biz uni keyinroq SOC deb ataymiz) 13 m / s gacha bo'lgan yon shamol shamollariga umuman ta'sir ko'rsatmadi. Ikkinchidan, uchish uchun 150 m etarli edi (AN-2 uchun - 180 m, xuddi shu toifadagi boshqa samolyotlar uchun ba'zan undan ham ko'proq). Ammo asosiy narsa foydali yuk va samolyotning umumiy og'irligining amaliy nisbati bo'lib chiqdi - 0,45! Hozircha hech kim bunday koeffitsientga yaqinlashmagan. Samolyot kelajakdagi investorlarga xavfsiz tarzda ko'rsatilishi mumkin edi.

Bugungi kunda Lui Bleriotning g'alati "ovaloplan"i bema'ni ko'rinadi: uni qurishda frantsuz dizayneri tomonidan juda ko'p xatolarga yo'l qo'yilgan. Ammo Bleriot tasodifiy harakat qildi: 1906 yilda hech kim qaysi qanot konfiguratsiyasi g'alaba qozonishini bilmas edi.

Vertikal uchish halqalari

Ikkinchi jahon urushidagi nemis loyihalari orasida ko'pchilik o'zlarining jasorati va o'ziga xosligi bilan hayratlanarli edi. Shunday qilib, Ernst Xaynkel (1944) tomonidan ishlab chiqilgan vertikal uchish va qo'nish qiruvchi-to'xtatuvchisi "Lark" (Lerche) yopiq to'qqiz qirrali qanotga va ikkita mustaqil Daimler-Benz 605D dvigateliga ega bo'lib, ularning har biri o'z parvonasini aylantirdi. Ikkala pervanel ham qanot ichida joylashgan edi. O'sha vaqt uchun samolyot g'ayrioddiy edi, chunki u vertikal parvoz va qo'nishni anglatardi.

Agar Lark metallda gavdalanganida, Xaynkel nima qilgan bo‘lardi, aytish qiyin. 1945 yilda Xaynkel LercheIIni ham ishlab chiqdi, birinchisi uchun vaqt etarli emas edi va loyiha noma'lum bo'lib g'oyib bo'ldi. Biroq, hamma Skylarkda uchish imkoniyatiga ega - IL-2 Sturmovik: Forgotten Battles kompyuter o'yinida. 1946.

Ammo 1959 yilda frantsuzlar o'zlarining halqa qanotli asarini metallda gavdalantirish imkoniyatini topdilar. Ajoyib SNECMA C-450 Coleoptere reaktivi hatto havoga ko'tarildi. To'g'ri, u juda qattiq qo'ndi, deyarli uning ostiga uchuvchini ko'mib yubordi. Haqiqatan ham, SNECMA halqa qanotli uchuvchisiz uchish apparatini bundan oldinroq, 1954 yilda ishlab chiqqan. Unga Atar Volant C-400 P-1 (Uchar Yulduz) lirik nomi berildi va 200 dan ortiq muvaffaqiyatli sinov parvozlarini amalga oshirdi. Nemis Lark kabi, u vertikal uchish va qo'nish samolyoti edi. Keyingi qadam C-450 ga aylangan boshqariladigan transport vositasini yaratish edi. Sakkiz metrli qiruvchi samolyot muvaffaqiyatli uchirildi, biroq vertikal parvozdan gorizontal parvozga o‘tish vaqtida u balandlikni ushlab turishga to‘liq qodir emasligini ko‘rsatdi va toshdek cho‘kib ketdi. Uchuvchi haydab chiqarildi va qimmat loyiha darhol yopildi.

SNECMA C-450 (1959) U faqat vertikal ravishda ucha oldi. Uchuvchi gorizontal parvozga o‘tmoqchi bo‘lganida, eksperimental inshoot toshdek qulab tushdi. Yopiq qanotli samolyot loyihasi darhol yopildi.

SNECMA C-450 (1959)

U faqat vertikal ravishda ucha olardi. Uchuvchi gorizontal parvozga o‘tmoqchi bo‘lganida, eksperimental inshoot toshdek qulab tushdi. Yopiq qanotli samolyot loyihasi darhol yopildi.

Vertikal uchish halqali samolyotini yaratishga so'nggi urinish Amerikaning Convair Model 49 loyihasi (1967) edi. Convair endi suv osti kemasi dizayni va boshqa bir qator aqldan ozgan dizaynlari bilan mashhur. Model49 samolyot va vertolyotning gibrididir. Uning halqa shaklidagi qanoti butun artilleriya polki faxrlanishi mumkin bo'lgan arsenalni yashirgan. Pulemyotlar, granatalar, to'plar va raketalar - "49-chi" to'laqonli armiyaga yakka o'zi jang qilishlari mumkin edi. Agar yaratilgan bo'lsa. Bu aqldan ozgan loyiha AQSh hukumati tomonidan oqilona rad etildi.

Yopiq qanot yangi hayot

2006 yilda mutaxassislar yana oval qanot mavzusiga qiziqish bildirishdi. Minsk korxonalaridan birida oval qanotli samolyotni qayta tiklash, uni sinovdan o'tkazish va uning aerodinamik xususiyatlarini o'rganish bo'yicha eksperimental loyihalash ishlari (R&D) tashkil etildi. ROCning bosh dizayneri 35 yillik mustahkam tajribaga ega sobiq harbiy uchuvchi Aleksandr Mixaylovich Anoxin edi. Narushevich va Gushchin dizayn byurosiga a'zo bo'lishdi. 2008 yilda fizika-matematika fanlari doktori, professor Leonid Ivanovich Grechixin ishga jalb qilingan. U mashhur Korolev bilan raketalarning aerodinamik xossalari ustida ishlagan, hozir esa MDHning turli institutlarida maslahatlashib, ma’ruzalar o‘qiydi. Natijada, hozir ham ushbu mavzu bo'yicha ishlashni davom ettiradigan jamoa tuzildi.

Muammo shundaki, samolyot 2004 yildan beri osmonga uchmagan va amalda yaroqsiz holga kelgan. Ammo ish qizg'in ketayotgan edi. Samolyot o'zgartirildi, parvozlarga tayyorlandi va angardan olib tashlandi. Sinovlar boshlandi. Avtomobil konfiguratsiyasi bir xil bo'lib qoldi, ammo nozik sozlash jiddiy edi - qanot profilining o'zgarishigacha. Muhim ish (hozir davom etmoqda) Grechixinga ketdi: oval qanotli samolyot qurilgan, ammo hech kim buni batafsil hisoblab chiqmagan edi!

Texnik xususiyatlari

Bugungi kunda SOC nima? Bu, albatta, samolyot. Ammo havodagi sifatlari bo'yicha u tekis yoki yumaloq qanotli oddiy mashinalardan sezilarli darajada farq qiladi. Oddiy tekis qanot induktiv qarshilik bilan tavsiflanadi: qanot ostidagi yuqori bosim zonasidan havo qanot uchlari orqali yuqori sirtdagi vakuum zonasiga oqib o'tishga intiladi. Bunday holda, samolyot orqasida so'nggi vortekslar hosil bo'ladi, ularning shakllanishi energiyani ham iste'mol qiladi, bu induktiv qarshilik qiymatidir.

Oval qanot uchun induktiv qarshilik muammosi muhim emas, chunki uning maslahatlari yo'q. Bundan tashqari, yopiq pastadir orqali o'tadigan kiruvchi havo oqimi pastga yo'naltiriladi va qo'shimcha ko'tarish kuchini yaratadi. Qanotning hujum burchagi qanchalik katta bo'lsa, bu ta'sir shunchalik kuchli bo'ladi. Va bunday dizaynning hujum burchagi misli ko'rilmagan darajada katta bo'lishi mumkin.

Oqim to'xtashi havo oqimi hujum burchagi ortishi bilan qanotning yuqori yuzasi atrofida silliq oqishni to'xtatganda va girdoblar paydo bo'lishi bilan undan ajralib chiqqanda sodir bo'ladi. Bunday holda, qanotdagi lift darhol yo'qoladi va apparat boshqaruvni yo'qotadi. Oval qanot qanotning hujum burchagi 50 ° gacha bo'lishiga imkon beradi, uning eng yaqin raqobatchilari esa maksimal 20-22 ° ga etadi. Yopiq qanot ichidagi havo, qanotning pastki qismining yuqori yuzasidan oqimni to'xtatishni qiyinlashtiradi. Va oqim yopiq pastadirni tark etganda, ejeksiyon tufayli (ikkita vositani aralashtirish jarayoni, bir vosita ikkinchisiga kirganida), u qanotning yuqori qismining yuqori yuzasi bo'ylab o'tadigan havoni "so'radi". Ushbu ma'lumotlar empirik tarzda olinmagan - oval qanot suv kanalida "to'kilgan".

Metallga ishlangan va havoga ko'tarilgunga qadar, yopiq qanotli halqali Belarus samolyoti uchta "reenkarnasyon" dan o'tdi - uning qurilishi 1988 yilda boshlangan.

Hujumning o'ta yuqori burchaklarida uchish qobiliyati oqimning burilish effekti bilan birgalikda samolyotga qanotlardan foydalanmasdan juda past tezlikda uchish imkonini beradi. SOKda qanot mexanizatsiyasi mavjud emas, bu esa uning ishonchli tarzda parvoz qilishiga va qo‘nishiga to‘sqinlik qilmaydi. To'xtashga misli ko'rilmagan qarshilik samolyotga eng keng tezlik oralig'ida barqaror va ishonchli parvoz qilish imkonini beradi.

SOCning ko'plab fazilatlari hayratlanarli. U tezlasha oladi, uchadi va uzunligi atigi 400 m bo'lgan notekis o'tli yo'lda qo'na oladi, dvigatel o'chirilgan holda, u yaxshi rejalashtirishadi va odatda havoda o'zini juda barqaror tutadi. Oval qanoti samolyotni manevr va yoqilg'i tejamkor qiladi. Bundan tashqari, yopiq pastadir qanotga qo'shimcha kuch beradi. Grechixinning so‘zlariga ko‘ra, klassik qanotli samolyotlarning bug‘i tez orada tugaydi. Bu juda oddiy: samolyot qanchalik katta bo'lsa, qanoti qanchalik og'irroq va kuchliroq bo'lsa, uning qattiqligini saqlab qolish shunchalik qiyin bo'ladi. Aslini olganda, samolyot "foydasiz" yukning massasini - o'z shpallarining og'irligini ko'taradi. Va oval qanot bir xil lift uchun ikki barobar engilroq.

An'anaviy muammolar

Asosiy muammo shundaki, Belarusiyaning aviatsiya to'g'risidagi qonunlarida mamlakat hududida samolyotlar yaratish va ularning parvoz operatsiyalari umuman ko'zda tutilmagan. Yaqinda Midivisana Anoxin boshchiligida uchuvchisiz uchish apparatlarini ishlab chiqish bo'yicha ixtisoslashtirilgan konstruktorlik byurosini yaratdi. Xodimlar orasida Narushevich ham, Gushchin ham bor. Tashkil etilgan ishqibozlar jamoasi hech bo'lmaganda uchuvchisiz samolyotda o'zlarining ixtirolarini - yopiq oval qanotni amalga oshirishlari mumkinligiga umidlarini yo'qotmaydi.

Ringplan Suxanov

SSSRda ham halqali samolyot yaratishga urinishlar bo'lgan. 1936 yilda Moskva aviatsiya instituti talabasi Suxanov dissertatsiya sifatida himoya qilish uchun halqasimon qanotli samolyot loyihasini taqdim etdi. Qanotning diametri 3 m, dizayn tezligi esa 600 km/soat 800 ot kuchiga ega Hispano-Suiza dvigateli tomonidan ta'minlanishi kerak edi. 1940 yilga kelib, diplom qisqa uchish va qo'nish qiruvchi samolyotining to'liq loyihasiga aylandi va TsAGI ilmiy-texnik kengashida ko'rib chiqildi. Ammo urush keldi, samolyotni qurish uchun vaqt va pul yo'q edi, hatto uni sinovdan o'tkazish uchun ham. 1942 yilda Novosibirskda Suxanov halqali samolyotning ishchi modelini qurdi. Model sinovlari shuni ko'rsatdiki, samolyot 43 ° gacha bo'lgan hujum burchaklariga bardosh bera oladi, yuqori quvvat va og'irlik nisbati, aylanishga qarshi xususiyatlar va mukammal manevr qobiliyatiga ega. Suxanov mualliflik guvohnomasini oldi, barcha hisob-kitoblarni amalga oshirdi, ammo mamlakatdagi urush va vayronagarchilik tufayli ring rejasi hech qachon yorug'likni ko'rmadi.

Qanot o'z xususiyatlarini faqat ellips o'qlarining bir-biriga, qanot akkordining uzunligi ellipsning kichik o'qiga va qanot profilining boshqa nuanslariga ma'lum nisbatda ko'rsatadi. Dizaynerlar patent olish uchun ariza berishdi va Belarus va Rossiyada ushbu qanot shakli uchun ustuvor sertifikatlarga ega bo'lishdi. Endi, hech kim o'z muvaffaqiyatlarini takrorlay olmaydi, chunki qanotning foydali parametrlarining barcha mavjud "koridorlari" allaqachon e'tiborga olingan.

Yengil dvigatelli samolyotning birinchi ishlab chiqarish modelini ishlab chiqish boshlanishidan boshlab qurilishigacha bo'lgan davr uchun taxminan 12 million dollar kerak bo'ladi, deydi Aleksandr Anoxin. “Biz hatto shunday qanotli deltplan yasashimiz ham mumkin. Tasavvur qila olasizmi? Deltplaner, qarama-qarshi shamoldan qo'rqmang!” Asosiy muammo hatto moliyalashtirishda ham emas: SOK MAKSga kelishi bilan, masalan, investorlar topiladi. Muammo Belarus qonunchiligida, unga ko'ra mamlakat hududida yaratilgan samolyotni ro'yxatdan o'tkazish juda qiyin va bu holda bu shunchaki mumkin emas, chunki u ma'lum samolyot sinflariga tegishli emas. Biroq, Voronej aerodromi bilan allaqachon kelishuv mavjud bo'lib, undan avtomobilni keyingi sinovdan o'tkazish uchun foydalanish rejalashtirilgan.

Keyin nima? Ko'ramiz. Haqiqat qolmoqda. Samolyot qurilishi tarixida birinchi marta yopiq qanotli samolyot havoga ko'tarildi. Balki biz yangi kashfiyotlar yoqasidamiz. Yoki bu shunchaki qiziq samolyot, yakka hodisadir. Vaqt ko'rsatadi.