Взгляд из 1962 года на будущее авиации
Небольшая, но интересная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует коллег.
Новая эра в истории авиации. Некоторые из фантастических самолетов, которые появятся в ближайшие годы
Автор и иллюстратор Гордон Дэвис (Gordon Davies)
В поисках новых материалов для решения проблемы перегрева высокоскоростных самолетов мы прошли долгий путь от хрупких конструкций первых дней авиации. В те времена большинство самолетов изготавливалось из дерева и покрывались льняной тканью. Только в годы Первой Мировой войны металл стал больше использоваться в конструкциях самолетов, но масштабы использования металла носили ограниченный характер.
В середине тридцатых годов в конструкции самолетов уже применялись различные металлы. В некоторых случаях использовалась нержавеющая сталь. Затем после окончания Второй Мировой войны более высокие скорости потребовали использования в конструкции самолетов титана. Хотя этот металл до сих пор используется в определенной степени, он чрезвычайно дорог и очень сложен в обработке, и поэтому титан, как правило, сочетается с нержавеющей сталью. Именно из этих двух металлов получаются такие замечательные производственные материалы для современных сверхзвуковых самолетов. Стекловолокно и пластик также вносят свой вклад в некоторые компоненты самолетов, но нескончаемый поиск новых материалов, способных выдержать колоссальные температуры при полете на скоростях 3000 и 4000 миль в час (4828 и 6437 км/ч), продолжается, и теперь свою роль играет керамика.
Сегодня авиаконструкторы обращают свой взгляд на бетон! Когда смотришь на все новые бетонные здания, возводимые по всей стране, трудно представить себе самолет, изготовленный из этого материала. Однако технология строительства самолетов из бетона будет сильно отличаться от той, которая используется при возведении многоквартирного дома или группы городских офисов.
Авиаконструкторы Великобритании и Америки со всей серьезностью рассматривают этот материал, поскольку бетон, смешанный с другими химическими веществами и вакуумированный (в отличие от плитки шоколада, в которой полно газовых пузырей), можно будет заливать в формы. Затем полученную структуру покроет тонкая керамическая оболочка. Хотя этот бетонный самолет будет более тяжелым по сравнению с обычными летательными аппаратами, он, возможно, является ответом на настойчивые требования создать авиалайнер с ядерной силовой установкой и по сути является воздушным кораблем ближайшего будущего.
– * * * –
В настоящий момент в Америке ведутся проектные исследования в отношении, пожалуй, одной из самых революционных идей в истории авиации. Речь идет о постройке «летающей подводной лодки». Очевидно, что об этом невероятном летательном аппарате имеется не так много информации, но что мы знаем точно, так это то, что проект является работой г-на Джека Нортропа, авиаконструктора, который в прошлом строил огромные и необычные самолеты.
Давайте на мгновение взглянем на фантастические проблемы, которые должен решить конструктор, чтобы летающая подводная лодка могла летать со скоростью, скажем, от 800 до 1000 миль в час (от 1287 до 1609 км/ч), а также перемещаться под водой со скоростью, скажем, 30 узлов (56 км/ч). Во-первых, необходимы две силовые установки – одна для полетов по воздуху, другая – для движения под водой. Силовой установкой для полета в воздухе будет, несомненно, ракетный двигатель, а силовой установкой для подводного хода будет двигатель, работающий на перекиси водорода. Хотя летающей подводной лодке не потребуется слишком глубоко погружаться под воду, проблема давления на фюзеляж даже на умеренных глубинах, возможно, в 100 футов (30,5 м) станет для авиаконструктора настоящей головной болью. Также следует помнить, что ей придется лететь в разреженном воздухе. Это означает, что летающая подводная лодка должна быть готова как полетам на больших высотах, так и для передвижения под водой – к двум совершенно разным средам. Море будет пытаться раздавить её, но в полете на сверхзвуковых скоростях на высоте 70000 футов (21336 м) направления напряжений изменят свой вектор на обратное направление.
летающая подводная лодка выполняет взлет
Дальность полета летающей подлодки также будет довольно ограниченной и необходимо учитывать тот факт, что стартовать она будет с корабля (надводного или подводного). Приближаясь к своей цели, летающая подводная лодка должна будет сесть на водную поверхность, заполнить балластные цистерны и погрузиться. В данной ситуации реактивный двигатель будет сильно уступать ракетному, потому что сопло ракетного двигателя может быть загерметизировано в считанные секунды. (Если бы использовались реактивные двигатели, то герметизация как воздухозаборника, так и сопел представляла бы гораздо большие проблемы из-за увеличенной герметизируемой площади). Затем двигатель, работающий на перекиси водорода, доставляет летающую подводную лодку в удобное место, где его не обнаруживает радар. Затем аппарат всплывает и после разгерметизации ракетных двигателей, взлетит с воды, используя что-то вроде гидролыж. Для посадки также должны были использоваться гидролыжи. После приводнения летающая подводная лодка встретится в плавучей базой или подлодкой-носителем. Вооруженная ракетой «Поларис», эта летающая подводная лодка может стать абсолютным оружием в арсенале любой страны.
– * * * –
В начале тридцатых годов авиастроительная компания Dornier успешно изготовила и испытала великолепную двенадцатимоторную летающую лодку. На тот момент было немного самолетов, силовые установки которых имели больше четырех двигателей. Сейчас в компании Rolls-Royce исследуют проект сверхзвукового авиалайнера, который будет иметь минимум пятьдесят восемь двигателей! Пятьдесят подъемных двигателей будут установлены группами по обеим сторонам пассажирского салона.
Это позволило бы авиалайнеру вертикально взлетать. Затем двигатели будут поворачиваться и обеспечивать скорость движения вперед. На этом этапе будут запущены восемь основных (маршевых) двигателей для полета с использованием подъемной силы крыла. Маршевые двигатели будут размещены двумя группами по четыре двигателя по обе стороны задней части фюзеляжа. Дальность полета самолета составит 5000 миль (0845 км) при максимальной скорости 1730 миль в час (2784 км/ч). Это позволит ему пересечь Атлантику менее чем за два часа.
– * * * –
«Летающая свинья»: это не очень лестное имя, но это всего лишь ласковое прозвище для одного из самых революционных воздушно-наземных транспортных средств в мире. Это британский проект, разработанный компанией Bristol Siddeley. Завеса секретности, окружающая этот проект, была немного приподнята, чтобы мы могли узнать, что он имеет примерно двадцать футов в длину (6,1 м), имеет форму сосиски с четырьмя колесами, расположенными как у автомобиля, и приводится в действие небольшим, но очень мощным реактивным двигателем. Этот бескрылый аппарат имеет грузоподъемность, почти равную грузоподъемности самого большого вертолета, но с гораздо большей скоростью. Фактически этот маленький воздушный автомобиль с экипажем из двух человек (в катапультируемых креслах) может двигаться со скоростью более 230 миль в час (370 км/ч), перевозя подвешенный снаружи груз массой две тонны на расстояние более 150 миль (241 км). При необходимости этот груз можно поднять на высоту 15000 футов (4572 м). В дополнение ко всему этому самолет имеет гиростабилизацию. Это означает, что можно обойтись без очень дорогой и сложной подготовки пилота вертолета. Разработчики проекта утверждают, что грамотный пилот этого воздушно-наземного транспортного средства вполне справится с управлением им после нескольких часов инструктажа.
«летающая свинья» является революционным летательным аппаратом
К сожалению, поскольку расход топлива достаточно высок, то первоначально «летающая свинья» будет использоваться только в военных целях, но гражданское применение этого летающего автомобиля практически безгранично. Компания уже планирует усовершенствовать конструкцию воздушного автомобиля, и нет никаких сомнений в том, что «летающую свинью» ждет блестящее будущее.
– * * * –
Теперь мы подошли к впечатляющей мощи самолетов с ядерными силовыми установками (ЯСУ). В создании этих самолетов активно участвуют США и Советский Союз. Как известно, Великобритания также вносит свой скромный вклад довольно ограниченных объемов.
Сообщается, что в Советском Союзе самолет с ЯСУ уже летал. Американцы потратили более миллиарда долларов на исследования авиационных реакторов и сейчас приступили к созданию бомбардировщика с ЯСУ. Этот бомбардировщик будет изготовлен компанией Convair и будет известен как NX-2.
В отличие от русского самолета Convair NX-2 будет иметь аэродинамическую схему «утка», длину более 140 футов (42,7 м) и размах крыла 230 футов (70,1 м). ЯСУ будут представлять собой смесь ядерного реактора и обычных турбореактивных двигателей, расположенных вблизи задней оконечности самолета.
проект авиалайнера с вертикальными взлетом и посадкой Rolls-Royce Griffith (сверху) и бомбардировщик я ЯСУ Convair NX-2 (снизу)
Скорость прототипа будет чуть ниже скорости звука, но NX-2 сможет оставаться в воздухе на боевом дежурстве около 130 часов! Масса бомбардировщика NX-2 будет составлять около 500000 фунтов (226800 кг), из которых 1000 фунтов (454 кг) будут приходиться на противорадиационную защиту. Из-за ожидаемых очень высоких температур керамическая изоляция будет иметь важное значение. Как и в случае с «летающей свиньей» такой летательный аппарат может использоваться только в военных целях, как из-за его высокой первоначальной стоимости, так и из-за того, что перед гражданским использованием необходимо заключить международное соглашение, позволяющее самолетам с ЯСУ приземляться на гражданские аэродромы и взлетать с них. Если бы во время взлета или посадки произошла бы авария, то необходимо защитить ближайшие окрестности от выброса радиации.
Одним из предложений, направленных на то, чтобы избежать потенциальной опасности радиационного заражения, является использование секции с ядерным реактором в качестве стартового усилителя. Это означает отсоединение после взлета части самолета с ЯСУ после чего оставшаяся часть машины совершит посадку в качестве обычного самолета, оснащенного турбореактивными двигателями. Тем временем оснащенный реактором стартовый ускоритель останется в воздухе в ожидании стыковки с неядерной частью самолета и полета к новому месту назначения.
– * * * –
В свое время на вертолет смотрели как на диковинку. Его возможность зависать в воздухе была оценена по достоинству, но в качестве летательного аппарата, пригодного для полноценной эксплуатации, вертолет был немедленно подвергнут суровой критике. Однако Игорь Сикорский, – как его иногда называют, отец вертолетов – разрабатывал и строил вертолеты, которым позавидовал весь мир. Только после Второй Мировой войны стали по-настоящему полноценными летательными аппаратами, но даже в начале пятидесятых годов скептики смотрели на вертолеты как на уродство. В наши дни задачи вертолетов не ограничиваются перевозкой пассажиров, автомобилей, грузов и т.д.; эти замечательные машины также используются в качестве летающих кранов. Он может перевозить секции мостов, перевозить негабаритные грузы с заводов или сборочных площадок на строительные площадки, а также размещать радиолокационные установки в горной местности. В дополнение к этим достижениям вертолеты теперь способны тушить пожары и могут использоваться в качестве платформы для запуска управляемых ракет. ВМС США используют вертолет в качестве дистанционно-управляемого торпедоносца. Еще одной работой вертолета – этакого мастера на все руки – является буксировка кораблей. Эксперименты в этой области имели такой успех после того, как вертолет был впервые использован для буксировки 5000-тонного корабля, и ВМС США заказали несколько вертолетов, которые будут использоваться исключительно для этой цели. Похоже, что список задач «вертушки» практически бесконечен.
источник: Gordon Davies «The New Air Age» «Clifford Makins (Editor). The Eleventh Eagle Annual. London: Longacre Press Ltd.», 1962, pages 147-151
перевод впервые опубликован — https://vk.com/@710541705-vzglyad-iz-1962-goda-na-buduschee-aviacii
