45 milyondan fazla insanın yaşadığı 12 binlerce yerleşim, ulaştırma altyapısına yıl boyunca erişimden mahrum kalmaktadır. Beş bölgede demiryolu bağlantısı yoktur ve 14'te yalnızca uçak veya helikopterle ana karaya ulaşabilirsiniz. Aynı zamanda, bugün 80'lerin sonunda yarısı kadar havaalanı var. Durumun bir analizi, bölgesel havayollarının, zor koşullarda çalışabilen ve asfaltsız hava alanlarından iniş ve kalkış kapasitesine sahip, 50 - 60 yolcu kapasitesine sahip bir uçağa ihtiyaç duyduğunu göstermektedir.
Uzak Kuzey, Sibirya ve Uzak Doğu havaalanları arasındaki mesafeler ortalama 1200 kilometredir ve daha sonra ekonomi devralır: insanları ve mallarını hızları ve menzilleriyle taşımak için helikopter kullanmak çok pahalı hale gelir. Ve yerel havayollarında bulunan uçaklar, hava yolu ağının tamamen bozulmasına neden olduğu için, tüm uçak yolculuğu hacmini sağlayamayacak.
Göksel sümüklüböcek
Helikopterler - orta hız ve kısa mesafeleri taşır. Uçaklara göre avantajlardan biri, uçakların inemeyeceği ve havalanamadığı yerlerde kullanılmasıdır. Ekonomik uygulanabilirlik açısından gerekli hız ve menzil değerlerini elde etmek için hem helikopterin hem de uçağın mükemmellik düzeyi, aerodinamik kalite (K) ile tahmin edilebilir. Modern nakliye ve yolcu helikopterlerinde, Kmax'a saatte 230 - 240 kilometre hızlarında ulaşılır ve 5 - 5,5 üniteleri içindedir. Subsonik IL-86 ve Tu-154 Kmax, 15 ve IL-96-300 - 19'tir.
Aerodinamik kalite (belirli bir saldırı açısında sürekli bir koordinat sisteminde asansörün ön direncine oranı) nakliye-yolcu helikopterleri için benzer amaçlı uçaklara göre yaklaşık üç kat daha azdır ve daha düşük (iki ila üç kez) hızlarda elde edilir. Seyir hızı ne kadar yüksek olursa, yakıt verimliliği o kadar yüksek, uçuş mesafesi o kadar uzak ve uçuş saatinin maliyeti o kadar düşük olur.
Boş bir helikopterin ağırlığı, aynı kategorideki bir uçaktan yüzde 17 daha fazladır. Bunun nedeni, torkun motordan rotora aktarılması ve reaktif torkunun dengelenmesi nispeten ağır, hantal ve pahalı bir aktarım gerektirmesidir.
Şanzıman ve sistemlerinin çalışmasını sağlamak için motor gücünün ek masrafları, rotorun rotor torkunu dengelemek için yaklaşık yüzde 4'tür - yüzde 10 - 12. Bu nedenle, helikopter yükü ve yakıtın ağırlığı uçaktan önemli ölçüde daha azdır.
Hava yolculuğunun karlılığı için ana kriter ton başına maliyet ve yolcu kilometresidir. Seyir hızına ve aerodinamik kalite ve uçuş menzilinin ilgili değerlerine bağlıdır. Bu göstergelere göre, helikopter önemli ölçüde düşüktür. Ancak uçağa göre önemli avantajları var: düşmek ve düşmek, iniş alanını gezmek, düşük hızlarda uçmak.
Yeni yerli yolcu Mi-38, saatte 275 kilometre geliştiriyor. Saatte 300 kilometrede eşik değerinin aşılması, önce santral santralinin gücünde önemli ve daha sonra kabul edilemez bir artış gerektiren aşılması gereken rotor kanatlarının çekirdek ve dalga direncinin yoğun bir şekilde büyümesine eşlik eder. Helikopterin hızında önemli bir artış elde etmesine izin vermeyen başka faktörler de var.
MiN-38'in, 30 dakika başına standart rezerv ve havacılık yakıt rezervine sahip maksimum yolcu sayısı ile menzili yaklaşık olarak 500 kilometredir. Seyir hızını arttırmak için tüm olasılıklar ve buna karşılık gelen aerodinamik kalite ve uçuş menzil göstergeleri tükenmek üzere.
Dolayısıyla basit bir sonuç: mevcut hem yerli hem de yabancı helikopterler, gelişmemiş bir havaalanı ağına sahip ülke bölgelerinde hava hizmetleri sağlayamıyor.
Hemen içeride uçak Dünyanın dört bir yanındaki şirketler yüksek hızlı bir helikopteri gün ışığına çıkarma umudundan vazgeçmiyor. ABD ve Avrupa'daki firmalar, saatte 500 kilometreye kadar çıkabilen bir otomobil yaratma olasılığını ortaya çıkarmak için pahalı araştırmalar yapıyorlar. Russian Helicopters da gelecek vaat eden Ka-92 ve Mi-X1'in konsept modelleriyle bu yarışa katıldı.
Üstün yerli helikopter tasarımcısı M. L. Mil ve arkadaşları 1966 yılında geri döndüler ve helikopterin maksimum hız yeteneklerini haklı çıkardılar ("Helikopterler. Hesaplama ve tasarım. Aerodinamik"). Bununla birlikte, iki uluslararası fuarda HeliRussia, iç tasarım bürolarının temsilcileri gelecek vaat eden binek araçlarının konsept modellerini gösterdiler. Mil Tasarım Bürosunun, ortalama ağırlık kategorisindeki B-37 klasik tek rotorlu şema projesinin geliştirilmesi üzerine saatte 350 - 370 kilometre hızda devam etmesi gerektiğine karar verildi. Kamov Tasarım Bürosu, yüksek hızlı bir koaksiyel helikopter oluştururken teknik çözümlerin geliştirilmesine yönelik uçan bir laboratuar oluşturulması konusunda araştırma çalışmalarına devam edecek. Mi-350K temel alınarak oluşturulan deneysel bir helikopter üzerinde B-370 üzerinde saatte 37 - 24 kilometre hızının ve küçük bir kanatlı deneysel bir helikopterde kabul edilebilir aerodinamik kalite ve uçuş aralığı değerlerinin doğrulanması planlanmaktadır.
Yeni nesil uzmanlar - B-37 geliştiricileri, yüksek hızda seyir hızı ve uçuş menzili değerleri elde etmeye çalışan Mi-6 helikopterindeki selefleriyle aynı tırmıkta ilerliyorlar.
Mi-6'in kanadı küçük uzamaya sahiptir ve rotoru yüksek uçuş hızlarında hafifçe hafifleten bir kanat varlığında, titreşim seviyesi oldukça yüksekti. Bu bağlamda, seri makinelerde, titreşim normlarını aşmamak için, uçuşun seyir hızı saatte 250 kilometre ile sınırlandırılmıştır. Bu, dünya hız rekorunun saatte Mi-6 - 340 kilometre olarak ayarlanmış olmasına rağmen.
Bu nedenle, B-350'te saatte bir 370 - 37 kilometre hıza ulaşılması mümkün değildir. Bu helikopter ancak elde edilen sonucu tekrar edebilir.
Vida atlamaya hazırlanıyor
Uzak Kuzey, Sibirya ve Uzak Doğu için, helikopterin yüksek seyir hızı bir öncelik değil, pratik uçuş menzili ve makul uçak biletidir. B-37 helikopteri açıkça böyle bir özelliğe sahip değildir. Ve sahip olmayacak.
Ancak ulaşım sorununun çözülmesi gerekiyor ve teknik olarak sağlam ve ekonomik açıdan uygun olması gerekiyor. İspanyol bir mühendis Juan de la Sierva'nın haksız unutulmuş bir yaratılışı olan bir helikopterin öncüsü olan autogyro'yu hatırlamakta fayda var.
Bir autogyro'nun bir helikopterle yapması gereken genel şey, bir dayanma vidasıdır. Aradaki fark, helikopterdeki rotorun motordan bir dişli kutusundan sürülmesi ve uçuş sırasında ileri harekete olanak sağlayan hem kaldırma hem de çekme kuvveti yaratması gerçeğinde yatmaktadır. Gyroplanın uçuşu için gerekli olan, itme (çekme) pervanesi olan bir pervane tahrikli kurulum oluşturur ve kaldırma kuvveti, yaklaşmakta olan hava akışının enerjisi ile tahrik edilen bir bağlama rotorudur.
Helikopterle karşılaştırıldığında Autogyro en iyi kaldırma ve itme oluşturmak için enerji santralini kullanır. Rotor sürüşünde uçuş sırasında güç kaybetmiyor ve reaktif momentini dengeliyor.
Tüm otogyroslar üç tipe bağlanabilir: kanatlı, kanatsız ve atlama ile. Zamanla, tasarımcılar ikinci türü tercih ettiler. Düşük uçuş hızlarında, ana rotor, asansör oluşturmada kanattan aşağı değildi. Sonuç olarak, autogyro'nun yapımını zorlaştırdı, zararlı direncini ve boş aracın ağırlığını arttırdı.
Üçüncü tipte, minimum aralıktaki ana rotor, motorla birleştirilmiş mekanik bir şanzıman kullanılarak belirtilen dönme hızına açılmıştır. Gerekli tork, aynı ağırlık kategorisindeki bir helikopterin vurgusundan yaklaşık 40 kat daha azdır. Bu nedenle, autogyro üzerindeki şanzımanın ağırlığı boş aracın yaklaşık yüzde iki kadarıdır. Helikopter, hatırlıyoruz, yüzde 17. Başlangıçta autogyro rotorunun tanıtımından sonra, kalkıştan önce bu aktarma kapatılır.
Autogyro tasarımının ve teknik çalışmasının sadeliğine dikkat çekiliyor. Bir helikopterden farklı olarak, motordan rotora uçuş sırasında torku iletmek için dişli kutusu ve diğer üniteler ile iletim elemanları yoktur. Listelenen birimler uçuş sırasında oldukça yüklüdür, sınırlı bir kaynağa sahiptir, çalışma sırasında sürekli izleme, bakım ve periyodik değiştirme gerektirir.
Çok sayıda eşsiz kaliteye sahip olan autogyros, öncelikle askeriye tarafından talep edilen başka yeteneklere sahip uçaklara ve helikopterlere yol açtı.
Şimdi otogyroslara belli bir ilgi var. Modern bilimsel bilgi düzeyi ve yüksek teknolojili teknolojiler, bir helikopterle karşılaştırıldığında yüksek hız ve uçuş menziline sahip bir rotor ve kanatla birleştirilmiş bir uçak (CLA) oluşturulması yönünde bir sonraki adımı atmamızı sağlar. Sıçrama kalkışına sahip autogyro, yolcu KLAH'ın bir prototipi olarak düşünülebilir. Koşmadan kalkış ve iniş sağlar.
Helikopter rotoru ve uçağın kanadı (döner kanat) temelinde dikey kalkış ve iniş yapan bir yolcu birleşik kanatlı döner kanatlı uçak yaratma girişimleri başarısız oldu. Bir helikopter rotoru + kanadının kombinasyonu, yapısal karmaşıklığı ve yüksek maliyeti nedeniyle pratik olarak gerçekleştirilemezdi.
Bir otomatik rotorlu rotor tipi pervane tipi ve şimdiye kadar bir uçak kanadı temelinde, kalkışsız bir iniş ile yolcu uzay aracı oluşturma fikri talep edilmedi.
Yüksek hızlı, uzun menzilli KLA, mevcut tüm araçlardan ve birçok anahtar fikir kullanarak çok sayıda projeden farklıdır. Taşıyıcı sisteminde bir uçak kanadı, iticiler ve bir döner tip rotor bulunur. Dönüşü için gelen hava akışının enerjisini kullanır.
Uçağın kanadının aerodinamik kalitesinin seyir hızında, rotorinkinden önemli ölçüde yüksek olduğunu hatırlayın. Bu yüzden ileriye dönük KLA'da, yüksek hızlarda asansör oluşturma tercihi kanatta verilmelidir. Bunu yapmak için, rotorun toplam dönme sıklığını ve sıklığını azaltarak boşaltılması yeterlidir.
Tasarım yaparken, ana rotor SC, kalkış olmadan kalkış ve iniş için optimize edilmiştir ve kanat, uçağın ağırlığını dengeleyen gerekli asansörü oluşturmak ve maksimum aerodinamik kaliteyi elde etmek için tasarlanmıştır. Bu fikirlerin uygulanması, aynı yükü, aynı amaç ve ağırlığa sahip modern helikopterlere kıyasla taşırken iki kat daha fazla hız ve üç kat sağlar.
Özel bir not, uzay aracının yüksek uçuş güvenliğidir. Bir jiplan uçağı gibi bu tür bir cihaz iyi bir stabiliteye ve kontrol edilebilirliğe sahiptir, pilot tekniği basittir. Havaya inişlerde, inişlerde ve manevralarda çok daha güvenilirdir, durma veya dönme gibi kritik uçuş modlarına karşı sigortalıdır.
Autograting rotorun yüksek güvenilirliğine dikkat edilmelidir. Değişken yükler ve titreşimler için bir helikopterden daha elverişli koşullarda çalışır. Kombine uçağın rotoru, kalkış ve iniş sırasında maksimum olarak yüklenmiştir. Saatte 100 - 120 kilometrenin üzerindeki hızlarda, çalışmaları büyük ölçüde kolaylaştırılmıştır.
Polimer kompozit malzemelerden yapılmış ana rotor kanatları ve göbeğe dayanaksız bağlamaları, rotora bir uçak kanadına benzer bir kaynak sağlar.
Kendi otoyollarında rotor rotor kullanmanın yüksek güvenilirliği ve güvenliği istatistikleri göstermektedir. 1933 tarafından, 130 autogyro, 4 000 000 kilometreden daha fazla bir mesafede on binlerce yolcu taşıdı, toplam uçuş süresi 35 000 saatti. Seri makinelerin on yıllık çalışması için rekor uçuş güvenliği olan tek bir felaket yoktu.
Değerlerin birleşimi
Helikopterler ve uçaklar rekabet etmez, ancak birbirlerinin yeteneklerini tamamlar. Ancak, ikisinin kullanımının ekonomik olarak kârsız olduğu veya pratik olarak tamamen imkansız olduğu alanlar vardır. Sonuç olarak, bir helikopter ve bir uçağın tüm avantajlarına sahip olan bir KLA gereklidir. Onlarla rekabet etmeyecek ve gecikmiş görevleri yerine getiremediği bu makineleri değiştirecektir.
Kombine uçaklar, bir uçak kanadı ve bir otomatik ayar rotorlu otogyro tipi pervane içeren bir taşıyıcı sistem ile ayırt edilir. Temelde, kalkış olmadan kalkış yapmak için yeni bir yol kullanan bir uçağın ve bir otoyolun melezidir. Ana rotorun başlangıcında fırlatılmasından sonra, aracın dikey bir kaldırması, iniş takımı çarkları platformdan çıkarak genel eğimini arttırarak gerçekleştirilir. Aynı zamanda, pilot, pervanelerin maksimum itme kuvveti (değişken aralıktaki vidalar) oluşturmak için motorları kalkış pozisyonuna hareket ettirir, böylece kalkıştaki çalıştırma kısa olur. Uzay aracının ve kısa kalkış / iniş uçaklarının aerodinamik özellikleri orantılıdır.
HLA'ların aksine, KLA'lar, 1400 kilometreye kadar bir mesafedeki maksimum yolcu yükü ile ve bazi aerodromlardan yakıtsız bir şekilde, 700 kilometreye kadar olan ulaşım altyapısının zayıf olduğu bölgelerde iletişim kurabiliyor.