Юный техник, 2009 № 04

ЦАГИ ПОМОГАЕТ «БОИНГУ». В конце прошлого года Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ) выполнил заказ но испытанию на прочность элементов нового самолета «Боинг-787», который еще называют «Дримлайнер», то есть лайнер мечты.

По словам начальника отдела статической и тепловой прочности ЦАГИ Александра Дзюбы, российские прочнисты известны во всем мире как асы своего дела. Они не подкачали и на сей раз. В институте для выполнения заказа была специально построена установка массой в 150 т, на которой и провели необходимые испытания.

Представители «Боинга» остались очень довольны качеством проведенных работ.

В ПЛАНАХ — ПОИСКИ АТЛАНТИДЫ. После того как глубоководные аппараты «Мир-1» и «Мир-2» закончат 2-годичный цикл работ на Байкале, их планируют использовать для поиска мифической Атлантиды. Об этом рассказал журналистам один из руководителей экспедиции «Миры» на Байкале» член-корреспондент РАН Артур Чилингаров. «Мы надеемся, что наши поиски будут удачнее, чем предыдущие», — сказал ученый.

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

От самолета к винтокрылу

Возможно, вскоре мы увидим в небе винтокрылые машины новой конструкции, которые и вертолетами-то назвать трудно…

Дело в том, что вертолеты уже подошли к скоростному пределу. Развить скорость больше 400 км/ч им мешает так называемый технологический предел скорости, который зависит от разницы в скорости движения наступающей и отступающей лопастей несущего винта относительно воздуха.

Скорость движения самого вертолета прибавляется к скорости наступающих лопастей и вычитается из скорости отступающих. При этом подъемная сила на наступающей стороне будет значительно больше, чем на отступающей, и вертолет перевернется. Чтобы этого не случилось, автомат перекоса вертолета классической схемы устроен так, чтобы компенсировать эту разницу.

Однако на определенной скорости движения всего летательного аппарата при сложении скоростей лопасти и самого вертолета происходит срыв воздушного потока, и эффективность работы ротора резко снижается.

Об этой проблеме знают все вертолетчики. И вот, похоже, они наконец додумались, как ее одолеть. Помимо основного ротора и компенсирующего винта на хвосте, теперь в конструкцию вертолета решили добавить еще один винт — толкающий. Причем три ведущих конструкторских бюро мира — «Камов», «Миль» и Sikorsky — решили эту задачу по-разному. Так, прототип Sikorsky Х2 — это летательный аппарат с соосным несущим и дополнительным толкающим винтами. Ка-92 отличается от него наличием и соосного толкающего винта. А вот Ми-XI представляет собой вертолет традиционной схемы с несущим, рулевым и дополнительным толкающим винтами.

При этом, разослав по миру информацию о начале работ над аппаратами нового поколения, «Миль» и «Камов» пока представили заинтригованной публике лишь несколько макетов перспективных вертолетов. Несколько больше ясности с зарубежной конструкцией: опытный образец Sikorsky Х2, уже прошедший наземные испытания, все желающие могли рассмотреть на выставке HeliExpo 2008 в Хьюстоне.

Прототип винтокрыла Sikorsky Х72.

Прототип винтокрыла Ка-72.

Потому именно на примере этой машины мы попробуем разобраться, как будут устроены аппараты нового поколения. Кстати, их уже следует называть не вертолетами, а винтокрылами, так как горизонтальная тяга определяется не несущим винтом, а дополнительным движителем.

Итак, что же дает толкающий винт? Взяв на себя создание усилия, которое приводит к созданию горизонтальной тяги, он также компенсирует и стремление к крену, поэтому необходимость в циклическом изменении шага винта отпадает. И наступающая, и отступающая стороны ротора Х2 всегда развивают максимум подъемной силы.

Специалисты Sikorsky называют эту технологию ABC (концепция наступающей лопасти — Advancing Blade Concept). Согласно ей подъемная сила теперь определяется мощью наступающей лопасти, а не ограничивается возможностями отступающей. На практике это означает, что винтокрыл станет экономичнее и сможет преодолевать большие расстояния без дозаправки.

Кроме того, он сможет обеспечить нужную подъемную силу при меньшей скорости вращения главного ротора. А это значит, винтокрыл способен преодолеть технологический предел скорости.

Концепция уже доказала жизнеспособность на экспериментальном вертолете Sikorsky S-69. С помощью двух реактивных двигателей, создающих горизонтальную тягу, аппарат разогнался до скорости 518 км/ч, опираясь на подъемную силу наступающих лопастей соосного винта.