Вертолёт, 2010 №04, 2011 №01

Вертоплан с комбинированной бипланной несущей системой садится без пробега с использованием реверса ВИШ. Несущий винт на вертоплане исключает такой опасный критический режим полета самолета, как сваливание, обусловленный потерей устойчивости и управляемости на малых скоростях полета. Следовательно, реверс ВИШ на вертоплане в отличие от СКВП может быть применен не после приземления, а на конечном участке планирования с таким расчетом, чтобы горизонтальная составляющая скорости планирования была погашена к моменту приземления. Вертикальная составляющая скорости уменьшается вплоть до нулевого значения увеличением общего шага НВ и его силы тяги.

Система управления вертопланом, как и винтокрылом, включает в себя вертолетные и самолетные органы управления. На взлете и посадке управление вертопланом осуществляется традиционным изменением общего и циклического шага НВ. Одновременно функционируют и самолетные органы управления вертопланом, которые эффективными становятся на больших скоростях полета.

По результатам выполненных расчетов аэродинамическое качество вертоплана составляет 10 единиц, крейсерская скорость – 450 км/ч, дальность полета с максимальной пассажирской загрузкой – 1400 км. Эти характеристики в совокупности с высокой весовой отдачей вертоплана существенно сказываются на уменьшении стоимости пассажиро-километра и тонно-километра (те же показатели у ЛА, созданного на базе вертолетного НВ, – выше).

Такое сочетание указанных ключевых характеристик ни в одном известном проекте винтокрылого ЛА до настоящего времени не рассматривалось и не предлагалось для реализации.

Вертоплан является винтокрылым летательным аппаратом двойного назначения. На его базе могут быть созданы десантнотранспортная и транспортно-пассажирская модификации в интересах Министерства обороны, МЧС и гражданских эксплуатантов. Вертоплан, как вертолет и самолет, в соответствии с требованиями заказчика и эксплуатанта может быть разработан в любой целесообразной весовой категории.

Технический риск в создании вертоплана практически отсутствует. У этого аппарата фюзеляж, крыло, двигатели и тянущие винты, хвостовое оперение обычного самолетного типа. При этом ЦАГИ имеет достаточный опыт проектирования и создания авторотирущих НВ, которые успешно применялись на 15 типах и модификациях летавших автожиров.

Отсутствие у вертоплана динамически нагруженных агрегатов трансмиссии (редукторы, валы) и рулевого винта с ограниченными ресурсами, а также непроизводительных затрат мощности двигателей на обеспечение их работы существенно снижают его стоимость и финансовые затраты на его техническую эксплуатацию по сравнению с вертолетом или винтокрылом, созданным на базе вертолетного несущего винта. Из-за отсутствия указанных агрегатов вертоплан более надежен, его летная эксплуатация безопаснее, а техническое обслуживание проще. Как и автожир, вертоплан имеет минимальный относительный вес пустого аппарата, следовательно, – больший вес полезной нагрузки по сравнению с вертолетами или КВЛА.

Ми-38

Вертоплан органично впишется в существующую систему летной эксплуатации вертолетов и самолетов на местных и региональных авиалиниях. По сравнению с самолетом вертоплан приобретает уникальное качество по осуществлению взлета без разбега и посадки без пробега. Он без ограничений может базироваться как на аэродромах любого класса, так и на вертодромах и вертолетных площадках, в том числе с грунтовым покрытием.

Этот летательный аппарат с максимальной пассажирской загрузкой обеспечивает полет на дальность 1400 км по действующим местным и региональным авиалиниям, а в районах с неразвитой транспортной инфраструктурой – на расстояния до 700 км от базовых аэродромов, вертолетных площадок и возвращение на них без дозаправки. Это хорошо сочетается с Концепцией развития гражданской авиации РФ по реализации 100% транспортной доступности для населения районов и регионов, где авиация является основным видом транспортного сообщения. Перспективный винтокрылый ЛА окажется привлекательным для эксплуатантов и для пассажиров из-за относительно невысоких стоимостей пассажиро-километра и тонно-километра.

Наиболее наглядно преимущество вертоплана над пассажирским вариантом современного отечественного вертолета Ми-38 видно при их непосредственном сравнении по ключевым летно-техническим данным (табл. 1).

В настоящее время отечественные ОКБ предложили для разработки пассажирские скоростные вертолеты (ПСВ) с крейсерской скоростью более 400 км/ч. Об этом неоднократно сообщалось в различных источниках информации. Реализовать крейсерскую скорость более 400 км/ч на ПСВ планируется за счет как увеличения аэродинамического качества несущего винта и применения толкающего винта (пропеллера), так и значительного увеличения мощности двигателей на крейсерских режимах работы. При этом топливная экономичность ПСВ окажется хуже, чем у его нескоростных предшественников. Относительное увеличение стоимости пассажиро-километра и тонно-километра у такого ЛА по сравнению с вертолетами предшествующего поколения может оказаться сопоставимым со сравнением сверхзвуковых пассажирских самолетов Ту-144 и «Конкорд» с дозвуковыми самолетами того же назначения и весовой категории. Стоимость авиабилетов для полета на ПСВ по местным и региональным авиалиниям вряд ли будет доступной для большинства пассажиров.

В связи с этим вертоплан, безусловно, является альтернативой ПСВ. Разрешение проблемы реализации этого проекта в нашей стране зависит от того, найдутся ли заинтересованные инвесторы и разработчик скоростного винтокрылого летательного аппарата с большой дальностью полета.

Григорий КУЗНЕЦОВ, канд. техн. наук

Электролет Firefly

Можно ли создать летательный аппарат, приводимый в действие электричеством? Не модель, не игрушку, а настоящий пассажирский самолет или вертолет, способный выполнять длительные перелеты? В истории мирового и отечественного авиастроения есть примеры попытки создания такого летательного аппарата, да и в наше время работа в этом направлении не прекращается. У электролетов есть немаловажные преимущества по сравнению с «традиционными» ЛА: они не загрязняют окружающую среду, имеют низкий уровень шума и вибрации. Однако в части воплощения идеи электролета, а в особенности электровертолета, в жизнь вопросов пока больше, чем ответов. Но когда это обстоятельство останавливало конструкторскую мысль?