Помоги проекту - поделись книгой:
На рисунке представлена схема подобного столкновения: легковая машина сошлась лоб в лоб с грузовиком. Грузовик, имеющий большую высоту, при этом обычно буквально наезжает на салон легкового автомобиля. И тот, кому посчастливилось при этом выжить, может считать себя родившимся во второй раз. Но если кабина легковушки представляет собой кокон, укрепленный на раме на особых шарнирных узлах, то она при ударе приподнимается и один из ее концов — в данном случае передний — сминается под воздействием перегрузок. При этом вся сила удара расходуется на деформацию своеобразного амортизатора. Сам же салон и пассажиры в нем (особенно если они пристегнуты ремнями) при этом не пострадают.
Пока идеи проверены лишь расчетами, компьютерным моделированием и натурными испытаниями на моделях. Проведена также проработка схемы оптимальной вместимости салона с помощью разработанного студентами виртуального манекена. Создано несколько поисковых вариантов дизайна экстерьера автомобиля будущего с учетом требований активной и пассивной безопасности, эксплутационных и потребительских качеств микроавтомобиля.
На большее, к сожалению, у студенческого КБ пока нет денег. Между тем, при нормальном финансировании через год-другой на городских улицах появились бы первые автомобили вместимостью «полтора человека».
КУРЬЕР «ЮТ»
«Альбатрос» с Кубани
В «ЮТ № 7 за 2005 год мы рассказали о кругосветном беспосадочном перелете на одноместном самолете «Глобалфлайер», который совершил известный американский бизнесмен и путешественник Стив Фоссет. Публикация попалась па глаза судовому механику, автору нескольких изобретений и самодеятельному конструктору двух самолетов Анатолию КУЗЬМИНУ из станицы Староминской Краснодарского края.
Оказывается, он тоже разрабатывает проект самолета с дизельным двигателем, который, по мнению автора, способен облететь вокруг Земли. Жизнеспособность своей идеи А.Кузьмин уже проверил на уменьшенной модели будущей машины — небольшом пилотируемом аппарате КУ-17, выполненным по схеме «утка» (это когда хвостовое оперение ставят на нос, впереди крыла).
Автор очень надеется, что у него найдутся спонсоры и помощники (возможно, даже из числа юных техников). И тогда ему удастся довести дело до конца и совершить кругосветный перелет. На сегодняшний же день его проект выглядит так.
Проанализировав некоторые проекты самолетов для облета земного шара, я пришел к выводу, что конструкторы ныне, как ни странно, пытаются не улучшить, а ухудшить достижение «Вояджера» — первого самолета, облетевшего вокруг Земли без посадки и дозаправки в воздухе, пишет Анатолий Кузьмин. Тогда конструктору Берту Рутану удалось сделать машину с минимально возможным взлетным весом. Машины других проектов, в том числе и тот, на котором совершил свой полет Стив Фоссет, стали быстрее, комфортабельнее и потому тяжелее.
«Вояджер» — машина, конечно, выдающаяся, продолжает Кузьмин, но, присмотревшись к ней, я пришел к заключению, что можно сделать самолет еще лучше. Очень узкое крыло «Вояджера» обладает, несомненно, большим летным качеством, но его прочность и жесткость недостаточны. Кроме того, по сути дела трехфюзеляжный самолет обладает повышенным лобовым сопротивлением, а мотор в носу самолета снижает эффективность конструкции.
Тем не менее, я полагаю, что Рутан поступил правильно, оставив всего один мотор. Именно так, кстати, в свое время поступил А.Н. Туполев, сконструировавший рекордный самолет АНТ-25, на котором В. Чкалов и его товарищи совершили ряд рекордных для того времени перелетов. Я тоже сторонник одномоторной конструкции. Когда двигатель один, ему и внимание больше, и уход, а расход горючего меньше. Да и лобовое сопротивление при прочих равных условиях у одного мотора меньше, чем у двух и более. А чтобы повысить его эффективность, я предлагаю поставить двигатель «задом наперед» — в задней части (фюзеляжа — и оснастить его толкающим, а не тянущим воздушным винтом. В итоге мой «Альбатрос» вырисовывается таким (см. рис.).
1 — радар; 2 — ниша шасси, приборный отсек; 3 — приборная доска; 4 — кресло пилота; 5 — фонарь кабины; 6 — спальное место; 7 — холодильник; 8 — штурманский стол; 9 — панель приборов контроля за расходом топлива; 10 — первый расходный бак; 11 — насосный отсек; 12 — аварийный НЗ, спасательный плот; 13 — ниша главной стойки шасси; 14 — второй расходный бак; 15 — масляный радиатор; 16 — турбодизель мощностью 250 л.с.; 17 — винт изменяемого шага диаметром 2,4 м; 18 — вертикальное оперение; 19 — элерон; 20 — вспомогательный горизонтальный руль; 21 — крыльевые баки; 22 — боковые стойки шасси; 23 — главная стойка шасси: 24 — туалет; 25 — склад продуктов; 26 — электроплитка; 27 — штурманские приборы; 28 — антиобледенительная система; 29 — поверхностный водяной радиатор; 30 — баки центроплана; 31 — кислородное оборудование.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Длина самолета — 10–12 м
Размах крыла — 30–32 м
Высота — 8,1 м
Емкость баков — 5 куб. м
Масса топлива — 4000 кг
Максимальный взлетный вес — 6 т
Масса пустого самолета — 1.5 т
Максимальная скорость — 300 км/ч
Дальность полета — 50 000 км
Высота полета — 10 000 м
Свободнонесущее крыло большого размаха и удлинения с развитым наплывом центроплана обладает хорошей прочностью и жесткостью при наименьшем весе. Продольные баки из легкого пластика, с «дверцами»-клапанами для перетекания топлива по мере его расходования для лучшей центровки аппарата, позволяют обойтись без лонжеронов при достаточной прочности и жесткости аппарата. Трехслойная обшивка всего самолета также увеличивает его жесткость, а продольные бальзовые стрингеры обеспечат местную прочность. Узкие саблевидные законцовки (типа «крыло стрижа») обеспечат минимальное индуктивное сопротивление. А длинное крыло с небольшой стреловидностью, наряду с развитым наплывом центроплана, обеспечат достаточный внутренний объем для размещения необходимого количества топлива.
Два узких тонких киля дают необходимую управляемость и минимальное сопротивление. Переднее горизонтальное оперение, кроме всего прочего, позволяет легче сбалансировать аппарат по ходу полета. Полагаю, что братья Райт не ошиблись в свою пору, выбрав именно схему «утка» для своего «Флайера».
Достаточно просторная герметичная кабина, интегрированная с корневым наплывом центроплана, обеспечит экипажу из двух человек необходимый комфорт, и в то же время практически не нарушит аэродинамических обводов планера. По моим расчетам, летное качество планера будет около 50, что в переводе на обыденный язык означает — с высоты 1 км такой планер способен пролететь до посадки с выключенным двигателем около 50 км.
Кроме обычного штатного трехстоечного шасси с носовым колесом, для лучшего распределения веса при взлете максимально загруженного самолета предлагаю использовать дополнительную двухколесную стартовую тележку с собственным мотором. Она позволит груженому самолету быстрее разогнаться, а после его взлета останется на аэродроме. Такая конструкция позволит облегчить и само штатное шасси, ведь садиться будет уже практически пустой самолет, выработавший почти все горючее.
Дизельный двигатель необходимой мощности для облегчения предполагается сделать с широким применением титана и дюраля, а в конструкции самой машины максимально использовать современные сверхлегкие и суперпрочные углепластики и композиты.
На мой взгляд, такая машина позволит поставить новый рекорд, облететь вокруг земного шара по экватору или через два полюса, чего еще не делал никто в мире.
ОТ МОДЕЛЕЙ ДО НАСТОЯЩЕГО ПЛАНЕРА
Пишет вам из Краснодара авиационный инженер Сергей Николаевич Кондусов (я закончил в 1983 г. Куйбышевский авиационный институт имени С.П. Королева), а сейчас руковожу авиакружком при Доме детского творчества. К сожалению, летать уже не могу — «Авиалиниям Кубани» не понравилось состояние моего здоровья.
Ну что же, работа нашлась и на земле. В кружке мы наладили выпуск моделей-копий Ту-144 и «Конкордов» из обычного ватмана. Их можно пускать, словно бумажных голубей, или просто подвесить на нитке или резинке к потолку — от любого дуновения модель начинает кружить по воздуху.
Есть еще одна идея — построить настоящий планер или летающую лабораторию. У нас уже есть все расчеты и полный комплект чертежей для создания такой конструкции. Как обычно, дело за малым — нет соответствующего финансирования. Хотя при мелкосерийном производстве расходы на такую конструкцию совсем небольшие — по нашим расчетам, на покупку материалов требуется всего 2000 рублей. И всего за неделю даже один человек способен сделать аппарат, на котором можно вести обучение новичков и подъем в воздух с помощью резинового амортизатора или буксируя планер, скажем, за легковой машиной.
Мы уже разработали до 20 вариантов конструкции, в том числе многоместный вариант, рассчитанный на летчика и 3–4 пассажиров. Знаменитый в свое время конструктор В.Б. Шавров у себя на ленинградской квартире построил самолет Ш-3, ставший потом массовым. Да и сейчас многие энтузиасты легкомоторной авиации строят подобные аппараты у себя в гаражах и сараях. Рады будем, если кто-то заинтересуется и нашей конструкцией.
ВОЗВРАЩАЯСЬ К НАПЕЧАТАННОМУ
Полет на… бомбе?
Помните, как барон Мюнхгаузен летал на ядре?.. Но это еще цветочки! Говорят, в скором будущем космические корабли станут летать, используя энергию термоядерного взрыва. И это не сказки…
Мы уже рассказывали, как в начале 60-х годов XX века американское правительство затеяло создание тяжелого межпланетного космического корабля «Орион» с командой в 150 человек (см. «ЮТ» № 2 за 2003 г.). Предполагалось, что на нем можно будет долететь до Марса, Юпитера и Сатурна или даже выбраться да пределы Солнечной системы.
Несмотря на кажущуюся фантастичность идеи — корабль должен был приводиться в движение взрывами ядерных бомб! — ее осуществлением занимались ведущие американские физики, в том числе и «отец» американской водородной бомбы Эдвард Тейлор.
На первом этапе предполагалось создать корабль для полетов внутри Солнечной системы — некий «небоскреб», опирающийся на прочную плиту с отверстиями. Атомные заряды из склада должны были скользить по специальным колоннам-направляющим, выпадать через отверстия в плите и взрываться по пять штук разом на некотором удалении от корабля.
Ударная волна, согласно расчетам, могла создать соответствующую реактивную силу, которая бы выбросила всю конструкцию на орбиту, оставив позади огромное радиоактивное облако.
На старте собирались использовать бомбы мощностью 0,1 килотонны, в космосе в ход пошли бы 20-килотонные бомбы. Считалось, что таким образом можно вывести в космос корабль с полезной нагрузкой в 100 000 тонн.
После освоения Солнечной системы прямо в космосе предполагалось смонтировать «Орион-2». На нем вместо атомных думали использовать водородные бомбы, которые должны были подтолкнуть корабль в сторону Альфы Центавра со скоростью одна сотая скорости света (3000 км/с). Таким образом, путешествие к ближайшей звезде заняло бы около 500 лет.
Истратив за семь лет, с 1958 по 1965 год, свыше 1,5 млрд. долларов, американцы построили 100-метровый прототип «Ориона», который работал на обычной взрывчатке. Но потом проект все же прикрыли, пишет журнал
Причин тому оказалось несколько. Во-первых, бомболет оказался чересчур дорогим. Во-вторых, при взлете «Орион» погубил бы все живое на много миль вокруг. В-третьих, в 1963 году был подписан договор между США и СССР о запрете испытаний ядерного оружия в атмосфере, что заметно осложнило бы проверку силовой установки «Ориона».
И любопытный проект несколько десятилетий пылился в засекреченных архивах, пока не вышел срок давности…
1 — жилые отсеки; 2 — термоядерные заряды; 3 — корабельные механизмы; 4 — амортизаторы; 5 — опорная плита.
К сказанному журналом
Для него было придумано даже соответствующее название — взрыволет — летательный аппарат, движимый реактивной силой периодических ядерных взрывов. Такое название, как и сама идея, принадлежит академику Андрею Сахарову. Еще в 1966 году в сборнике «Будущее науки» была опубликована его статья, в которой он изложил суть идеи создания такого летательного аппарата.
Однако в свое время взрыволет Сахарова, как и «Орион» Тейлора, построен не был. Причина тому — для полета такого корабля требовались ядерные взрывы вещества с большой критической массой, а это очень опасно.
Сейчас физики предлагают пересмотреть идею взрыволета, ориентируясь на вещество с малой критической массой. Так, скажем, сотрудник Московского физико-технического института, кандидат физико-математических наук Олег Егоров, полагает, что критическую массу вещества можно уменьшить во много раз, правильно выбрав рабочее вещество — например, используя вместо урана кюрий-245.
1 — магнитное сопло; 2 — ферма с радиаторами; 3 — отсек экипажа; 4 — топливные баки; 5 — локаторы.
«Взрыволет представляется мне неким гибридом современной ракеты и «летающей тарелки», — рассказывает исследователь. — Надо вместо огненного «хвоста» мысленно приставить к торцу ракеты диск-«тарелку» на пружине. За этим диском — графитовым отражателем каждую секунду встречаются две половинки заряда, выстреливаемые с двух сторон конца ракеты в один «небольшой шарик» — взрывное устройство. При соединении их образуется критическая масса и произойдет взрыв. Он ударит в отражатель, пружина сожмется, и ракета полетит».
Конечно, от схемы до готовой конструкции — дистанция огромного размера. Нужно еще найти такое вещество для отражающей платформы (которая одновременно является и защитной), чтобы оно не расплавилось от жара взрывов, предохранило экипаж и окружающую среду от радиации. Однако у современных конструкторов куда больший выбор, чем у их предшественников, полагает Егоров. Полвека назад, например, не было углеродных композитов.
Запуск такого взрыволета, конечно, должен производиться не с Земли. Запускать его предполагается с геостационарной орбиты, подальше от Земли. А сборку можно будет осуществлять на космической станции.
Впрочем, и такая конструкция содержит элемент потенциальной опасности — с бомбами, что ни говорите, шутки плохи. Поэтому известный советский конструктор Валентин Глушко, в отличие от американцев, предлагав взрывать с помощью лазерных лучей в рабочей камере двигателя крошечные мишени из дейтерия. Миниатюрные водородные бомбы были проще и безопаснее в обращении, а также не могли нанести столь существенный вред окружающей среде, как в проекте «Орион».
Современные наши конструкторы предпочли бы обойтись без бомб, использовав для разогрева рабочего тела — газовой смеси — ядерный реактор обычного типа. Так, сотрудники Московского НИИ тепловых процессов А.Коротеев, В.Семенов, В.Акимов и М.Ватель предложили даже несколько вариантов ЯРД — ядерного ракетного двигателя — с газовым, жидкостным или комбинированным охлаждением. Причем один из прототипов такого двигателя был построен и испытан на воронежском предприятии «Промхимавтоматика».
Поделиться книгой: