chapleeng (chapleeng) wrote in engineering_ru,
chapleeng
chapleeng
engineering_ru

Держаться за воздух.

Оригинал взят у chapleeng в Держаться за воздух.
                                                                                     
          Рассказ об авиации, с отступлениями, картинками, видеофильмом, антрактом и буфетом.

Скунс на англицкой мове будет – Skunk. Чтением о похождениях самогонщиков, которые варили самогон именно из этого ароматного зверька описываемых в популярном в конце 50-ых годах комиксе «L’il Abner» увлекался г-н Кларенс Леонард Джонсон. И был он не просто грамотным, а даже очень, к тому же еще он течение сорока с лишним лет руководил одним из отделений фирмы «Lockheed Martin», которое занимается секретными разработками. Он по праву считается одним из талантливейших авиаконструкторов XX века. Холл Хиббард (главный инженер корпорации «Lockheed»), однажды сказал о нём: «Этот чертов швед буквально видит воздух».
То ли из-за тех комиксов, то ли из-за вони от находившегося рядом химзавода, но прилепилось к подразделению «Lockheed's Advanced Development Project division» совсем другое название - «Skunk Works».



А поскольку делать самолеты (и не только самолеты) у них получалось отлично, то в знак уважения к «фирме» на некоторых изделиях появилось изображение скунса.


А самолеты у них выходили ого-го какие. Например, SR-71



А знаете ли Вы, что именно в «Skunk Works» в 1981 году была закончена разработка первого в мире самолета малой радиолокационной заметности F-117 (он же Lockheed F-117 Night Hawk, он же в безграмотной популярной литературе - «Стелс»), который 18 июня того же года совершил свой первый полет?
Далее были не менее интересные изделия, такие как «Sea Shadow» (Морская тень) — опытное судно-невидимка



И выросшее из него и принятое на вооружение армией США Littoral Combat Ship и его модификации.
Ну да ладно, это дела прошлого века, а 31 января 2006 года из ангаров «Skunk Works», вышло такое чудо - дирижабль P-791.



Фирма держала, да и, наверное, держит полную информацию об этом дирижабле в секрете.  На первый полет не был приглашен никто, однако не заметить такое в густонаселенной Калифорнии было сложным. То, что просочилось в литературу и интернет я попробовал собрать, перевести и рассказать Вам.
Итак, слушаем и не говорим, что не слышали…
Обратите внимание, что речь идет об аппарате с полностью управляемыми фазами полета. Не частично контролируемом полете, когда надо выйти на аэродром +/- 200-400 м, где происходило вот что. С вершины причальной мачты сбрасывали гайдроп (толстый длинный канат), который прокладывали по земле по ветру. Дирижабль подходил к мачте с подветренной стороны, и с его носа также сбрасывали гайдроп. Люди на земле связывали эти два гайдропа, и затем лебёдкой дирижабль подтягивали к мачте — его нос фиксировался в стыковочном гнезде. Кстати, причаленный дирижабль может свободно вращаться вокруг мачты, как флюгер. Американские военные дирижабли 1950—1960-х годов требовали усилий около 50 матросов для надёжной посадки, и возможно поэтому после появления надёжных вертолётов они были сняты с вооружения.
Да, а знаете ли Вы, что перед первой мировой войной наиболее мощными воздухоплавательными державами были Россия, имевшая в Петербурге крупный «Воздухоплавательный парк» с более чем двумя десятками аппаратов, и Германия, обладавшая 18 дирижаблями. В состав военно-воздушного флота Австро-Венгрии входило только 10 дирижаблей.



В рассматриваем нами случае мы наблюдаем «осознанный» взлет, полет и посадку на любую площадку.



Большая часть информации получена из видео на котором Bob Boyd, руководитель программы гибридных дирижаблей Lockheed Martin Skunk Works, говорит о дирижабле P-791.
Вопрос 1: а зачем оно надо?
Существует большой разрыв между использованием морских судов и самолетов для транспортировки грузов как в коммерческих, так и в военных целях. Корабль может нести много и недорого, но медленно. Грузоперевозчикам данный вид транспорта обойдется от 6 до 10 центов за тонно/милю. Рейс от Китая до США займет от двух до трех недель. Грузовой самолет может переместить грузы по всему миру за считанные часы, но это обойдется в 50 – 60 центов за тонно/милю, кроме того, объем груза ограничен. С гибридным дирижаблем мы выходим на транспортировку значительных объемов грузов в течение трех дней по цене 25 центов за тонно/милю. Мы пытаемся заполнить эту среднюю нишу.
Вопрос 2: как это сделано?
Аппарат имеет около 37,5 м в длину, около 16 м в ширину и около 9 метров в высоту. Первый полет прошел 31 января 2006 года. Все основные компоненты P-791 – рубка, двигатели, топливопроводы, рули управления, подушки ACLS – крепятся на внешней стороне оболочки. Единственные элементы, что лежат внутри оболочки – это гибкие перегородки, простирающиеся вдоль швов трех долей дирижабля, обеспечивая форму и прочность, и баллонеты, расширяющиеся и сужающиеся для выравнивания давления, связанного с расширением и сужением гелия с высотой. Оболочка аппарата соткана из вектрана – легкого высокопрочного материала, подобного кевлару. Соединение элементов материала осуществлялось термосклеиванием или химическим склеиванием по швам. Моторы и винты смонтированы в подвижных алюминиевых кольцеобразных гондолах, что позволяет направлять их вверх, вниз, влево, вправо для подъема, спуска и руления. Узлы крепления передних двигателей прикреплены к оболочке, два кормовых двигателя крепятся на композитных дугообразных рамах, повторяющих контуры оболочки. Мотор, винт и крепежная система образуют движитель. 4 таких блока обеспечивают P-791 максимальную скорость около 56 миль/ч. Используется автоматическая цифровую систему управления полетом, которая использует ультразвуковой анемометрический датчик давления для сбора данных. Данная система позволяет пилоту просто нанести линию на дисплей с подвижной картой, показывая, куда он хочет отправиться, и система отреагирует, адаптируется к условиям и позаботится обо всем остальном
Вопрос 3: Почему такая форма корпуса. Как насчет пробоин?
Проведенные по программе AeroCraft опытно-конструкторские работы показали, что трехдольная оболочка летает лучше, чем имеющие форму сигары исторические дирижабли или почти овального профиля аппараты. При данной конструкции аппарата около 80% полной силы обеспечивает сила Архимеда, оставшиеся 20% - подъемная сила. Что подняться в воздух аппарат должен развить скорость около 23 км/ч. Ветер должен обдувать всю оболочку.
Дирижабли имеют очень низкое давление (в оболочке) – около 690 Па. Дирижабли «Goodyear» постоянно получают пробоины от выстрелов идиотов, пытающихся сбить их. Однако газ выходить настолько медленно, что экипаж может приземлиться и залатать пробоину. В наш дирижабль не стреляли, но если бы это случилось, оболочку можно было бы восстановить, используя самоклеющуюся заплатку.
Вопрос 4 – шасси?
P-791 использует четыре воздушные подушки, расположенные на наружных долях. Руление транспортного средства можно рассматривать, как полет на воздушной подушке. Особенностью этих подушек является возможность их работы в реверсе, т.е. они могут не нагнетать воздух под «юбку», а наоборот высасывать его оттуда, и создавать эффект «присасывания», что имеет значение при работе с грузовыми операциями в ветреную погоду. Давление воздуха также может быть использовано для распределения нагрузок в надувной конструкции.


Запоздалое послесловие.
17 марта 2011 года компания Aviation Capital Enterprises [Калгари, Канада] объявила, что объединяет усилия с Skunk Works по созданию, испытаниям и сертификации в соответствии со стандартами Федерального управления гражданской авиации США семейства гибридных дирижаблей, предназначенных для коммерческой транспортировки тяжелых грузов. Aviation Capital будет реализовывать гибридные дирижабли на коммерческом рынке, в то время, как Lockheed Martin сохраняет права на военный рынок.
Самая крупная разрабатываемая модель получила название SkyLiner. Ожидается, что этот исполин поднимется в небо в 2016 году, будет иметь 244 метра в длину и сможет поднять 500 тонн груза. Корабль будет оборудован шестью турбовинтовыми двигателями, каждый из которых будет вращать винт большого диаметра. SkyLiner будет использоваться на международных и трансокеанских маршрутах.
На Paris Air Show в июне 2015 года, Lockheed Martin объявила о том, что все необходимые шаги по сертификации завершены, и компания начинает принимать заказы, с поставками начиная с 2018 года. По прогнозам Aviation Capital, емкость рынка составляет порядка 300 дирижаблей. Потенциальных заказчиков рассчитывают найти в таких регионах, как Север Канады, Бразилия, Центральная Америка, Африка и Ближний Восток.



Использованы материалы из:

http://www.engineering.com
http://lockheedmartin.com/us/products/HybridAirship.html
http://sci-lib.com/article1232.html

©  Chapleeng , 2016



Tags: авиация и воздухоплавание
Subscribe
promo engineering_ru апрель 14, 2014 13:47 105
Buy for 200 tokens
В 50-х годах Советский Союз вел грандиозные стройки, одной из которых был невиданный по тем временам проект — подземный тоннель на остров Сахалин, получивший рабочее название «Строительство № 506″. В конце 40-х, начале 50-х годов XX века остров Сахалин переживал бурный…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 40 comments