Реактивен тилтротор. Tiltrotoros са специални самолети, които комбинират възможностите на хеликоптер и самолет. Svvp с вертикално положение

Днес мнозина са виждали по телевизията или в интернет истории за такъв интересен самолет като тилтротор, някой е чел за тях в списания. Какви са тези интересни машини? Tiltrotoros са самолети, които са способни на вертикално излитане и кацане (като конвенционалните хеликоптери), но също така могат да извършват дълъг хоризонтален високоскоростен полет, което е типично за самолетите. Тъй като такива самолети не са напълно самолети или хеликоптери, това се отразява на външния им вид. В допълнение към факта, че тези самолети се характеризират с различни режими на полет, те често трябва да правят компромиси при създаването и проектирането им.

Струва си да се отбележи, че мечтите за изграждане на самолет, способен на вертикално излитане и кацане едновременно с високоскоростен хоризонтален полет, имат толкова дълга история, колкото и мечтите за летене като цяло. Първите проекти за нещо подобно бяха предложени по едно време от Леонардо да Винчи. Самата идея за "пресичане" на доста бърз, но ограничен по отношение на режимите на полет и условията на базиране, самолет и много по-малко високоскоростен, но непретенциозен хеликоптер по отношение на местата за излитане и кацане, заемаха умовете на дизайнерите и военните в продължение на много години. Такива устройства обаче успяха да постигнат забележимо развитие едва наскоро.

Работата по тилтроторни самолети, които чрез завъртане на витлата могат да бъдат превърнати от хеликоптер в самолет и обратно, беше извършена в много страни по света. Конструкторите на почти всички държави с развита авиационна индустрия работят върху такива машини повече от половин век. Първите произведения в тази област могат да бъдат приписани на 1920-1930-те години на миналия век. Те са работили върху създаването на тилтротор в предвоенна Европа, по време на войната са работили по проект на такива машини в Германия. През 70-те години на миналия век в СССР конструкторското бюро на Мил работи върху проекта за конвертоплан Ми-30, който така и не се издига в небето. В резултат на това известен успех в тяхното създаване беше постигнат само в САЩ. Единственият комерсиално произвеждан конвертоплан Bell V-22 Osprey днес е в експлоатация с Корпуса на морската пехота на САЩ. Разработката му от Boeing и Bell отне повече от 30 години.

Проектът на американския конвертоплан VZ-2

По схемата си конвертопланите могат условно да се разделят на 2 основни класа, всеки от които се характеризира със своята специфика и характерните си проблеми на преобразуване и предаване на тяга, разработена от силовата установка на машината. Става дума за конвертоплани с ротационно крило и конвертоплани с ротационни винтове.

Самолетите с роторно крило съчетават характеристиките на многодвигателни самолети, при които двигателите са разположени на конзолите на крилата във фиксирана позиция, с възможностите за вертикално излитане и кацане на хеликоптери. Това техническо решение дава възможност за постигане на обхвати и скорости на полета, характерни за самолетите (също и възможност за превоз на товари), заедно с възможност за вертикално излитане и кацане. По време на излитане крилото на тези самолети е поставено във вертикално положение, а витлата създават необходимата тяга за излитане на машината. По време на преходния режим на полета крилото постепенно се връща в хоризонтално положение. След връщане в хоризонтално положение цялото повдигане се създава от крилото, а витлата осигуряват тягата, необходима за хоризонталното движение на превозното средство.

По едно време редица американски производители на самолети, както и една канадска компания, експериментираха с такива устройства, някои от техните експерименти могат да се считат за доста успешни. Например американският конвертоплан с въртящо се крило X-18. Контилтроторът X-18 имаше правоъгълен фюзелаж и високо крило с малък размах. В средната част на крилото са монтирани 2 мощни турбовитлови двигателя Allison T40-A-14, развиващи мощност от 5500 к.с. всеки. Тези двигатели са оборудвани с турбоелектрически витла с три лопатки Curtis-Wright (диаметърът на витлата е 4,8 метра).

Кабриолет X-18 с въртящо се крило

При излитането на машината "в хеликоптер" цялото крило на конвертоплана се завърта заедно с двигателите (около надлъжната си ос на 90 градуса). В същото време е използвано стандартно излитане на самолета за излитане на апарата с максимално натоварване. Освен това в опашната част на самолета имаше допълнителен турбореактивен двигател Westinghouse J-34-WE, който развиваше тяга от 1530 kgf. Реактивният му поток можеше да променя посоката си във вертикалната равнина, което значително подобри управляемостта на наклонителя при ниски скорости на полета.

През 1958 г. е направен първият и, както се оказва по-късно, единственият прототип X-18. Този тилтротор преминава през доста интензивен цикъл на наземни тестове, след което през 1959 г. е прехвърлен в Изследователския център. Лангли, където за първи път се издигна във въздуха на 24 ноември 1959 г. Преди завършването на полетните изпитания през юли 1961 г., тилтроторът X-18 успя да извърши около 20 полета. Основната причина за края на изпитанията му и последвалото съкращаване на програмата е неизправност в механизма за промяна на стъпката на витлото, възникнала при последния полет на апарата, както и фактът, че двигателите му „са били не са свързани помежду си." По време на едно от по-нататъшните си наземни изпитания, конвертопланът X-18 беше унищожен и приключи живота си вече на сметището. Въпреки това, заслужава да се отбележи, че този тилтротор направи възможно събирането на достатъчно количество данни, които бяха необходими за изграждането на по-тежък и по-усъвършенстван тилтротор XC-142 с 4 двигателя.

Вторият най-често срещан тип тилтротор може да се нарече модели с въртящи се винтове. Те са станали по-широко разпространени, поне сред експерименталните самолетточно. Недостатъкът на такива модели в сравнение с класическите хеликоптери е необходимостта от крила с достатъчно голям размах. Това се дължи на факта, че на такива устройства 2 винта с доста голям диаметър най-често се монтират един до друг. Това изисква увеличаване на площта, която се използва за излитане и кацане. Тъй като дизайнът на много конвертоплани използва електроцентрали, състоящи се от няколко двигателя, които задвижват витлата, повредата на един или няколко от тях наведнъж може да има катастрофални последици за устройството. Като се има предвид това, за да се предотврати катастрофа в дизайна на многодвигателни конвертоплани, често могат да се намерят кръстосани трансмисии, които позволяват няколко витла да се задвижват само от 1 двигател, което от своя страна води до увеличаване на масата на такива устройства.

Bell V-22 Osprey с гондоли на ротационен двигател

Струва си да се отбележи, че обикновено се въртят не самите витла, а гондолите с тях, както е приложено на единствения серийно произвеждан тилтротор Bell V-22 Osprey. Този самолет, който е на въоръжение в морската пехота на САЩ, е оборудван с 2 двигателя Rolls-Royce T406 с мощност HP 6150. всеки. Двигателите са разположени в специални гондоли в краищата на крилото и могат да се въртят до 98 градуса. Витлата с три лопатки с трапецовидни лопатки са свързани помежду си чрез синхронизиращ вал, който е положен вътре в крилото на тилтротора. Този вал също позволява на Bell V-22 Osprey да кацне само с 1 работещ двигател. За да се намали масата на конструкцията на тилтротора, около 70% от устройството е направено от композитни материали на базата на стъкло и въглеродни влакна с епоксидно свързващо вещество, което прави дизайна му с 25% по-лек от металния аналог.

Тъй като този тилтротор трябва да се базира на площи с ограничен размер, той е оборудван със сгъваеми крила и витла, които могат да намалят ширината му на земята до 5,51 метра. Екипажът на конвертоплана се състои от 2 души, като в товарния му отсек могат да се поберат 24 парашутисти с въоръжението. Витлата на тилтротора с диаметър 11,6 метра също са направени от фибростъкло за намаляване на теглото.

С разгънато крило ширината на Bell V-22 Osprey в краищата на лопатките е 25,78 метра. Дължината на фюзелажа му е 17,48 метра. Височината на машината е 5,38 метра, с вертикално монтирани двигатели нараства до 6,73 метра. Максималното тегло при излитане е малко над 27 тона, докато теглото на полезния товар при използване на вертикално излитане е 5445 кг. Масата на товара върху външната ремня е 6,147 кг при използване на 2 куки. Максималната скорост на конвертоплана в самолетен режим е 483 км/ч, в хеликоптер - 185 км/ч. Практическият обхват на полета е 1627 км.

Фабричният гъсеник се обърна и започна да се спуска. Тук тя се плъзна по сухата ивица в подножието на билото. Гъсениците й докоснаха пясъка. Гърни отвори капачката на конуса и нагласи предпазните колани. Веднага щом фабриката се приземи, той скочи на пясъка и удари конусовидната капачка зад себе си. Към него се присъединиха петима от личните му пазачи, които изскочиха от предното отделение. Останалите освободиха транспортните места за закрепване на завода. Крилата му запърхаха, разтвориха се и описаха първия полукръг, след което огромният фабричен пълзящ се издигна във въздуха и полетя към тъмната ивица. Топтер кацна там, където стоеше, после още един и още един. След като приземиха хората, те отново се издигнаха във въздуха.

Франк Хърбърт, "Дюн"

Летателни апарати, по-тежки от въздуха, с вертикално излитане и кацане, които все още могат да „зависят“ на място и въпреки това да се движат бързо в хоризонтална посока, винаги са били лакомство за военните. И все пак - с помощта на такава машина се опростява кацането и евакуацията на ранените от бойното поле, доставката на товари и боеприпаси на войниците; устройството може да се използва за унищожаване на отделни цели, за разузнаване и коригиране на огъня на артилерията.

ПРОТОТИПНА МАШИНА

Първият опит за използване на необичайни витлови превозни средства във войната беше използването на жироплани (от гръцки autos - себе си и gyros - въртене). Жиропланът е странно нещо: външно изглежда като самолет без крила, но с витло, подобно на хеликоптер. Но за разлика от последния, витлото на автожира се върти свободно, в режим на авторотация, създавайки повдигане; само витлото се задвижва от двигателя, дърпайки колата напред.

За първи път идеята за изграждане на апарат от този тип хрумва на испанския авиоконструктор Хуан де ла Сиерва. Гледайки през 1919 г. как пада проектираният от него тримоторен биплан, той забеляза, че витлата под въздействието на настъпващия въздушен поток започват да се авторотират, тоест да се въртят спонтанно. По-нататъшното разсъждение беше просто: ако бипланът имаше голям ротор с авторотатор, тогава тестовият пилот можеше да оцелее!

След поредица от неуспехи Хуан успява да конструира доста добре летящ автожир (модел C-4, 1923 г.), а малко по-късно и демонстрационен модел C-8, който нашумява в Европа. На S-8 дизайнерът лети Париж-Лондон. Скоро след това се появяват автожири в СССР (1929 г., проектирани от инженерите Камов и Скржински), след това във Великобритания, а по-късно всички други водещи страни в света започват да проектират подобни машини.

ПЪРВИ СТЪПКИ

Минаха години. Автожирите на бойния пост бяха заменени от хеликоптери, но последните имаха един сериозен недостатък - сравнително ниска хоризонтална скорост. Асиметричното издухване на лопатките на ротора (те се движеха или по протежение на насрещния въздушен поток, или срещу него) доведе до факта, че "таванът" на скоростта на хеликоптера до края на 50-те години беше приблизително 300 km / h - и това въпреки факт, че самолетът вече може да лети със скорост три пъти по-висока от скоростта на звука! Експертите по аеродинамика предупредиха: невъзможно е безкрайно да се увеличава броят на оборотите на главния ротор, тъй като това може да причини флатер (самовъзбуждащи се вибрации на части от самолета), което ще доведе до загуба на стабилност и управляемост или дори до разрушаване на конструкцията. Какво да правя? Може би си струва да оборудвате хеликоптер със самолетни крила? Еврика!

Новото обаче е просто добре забравено старо, защото първите експерименти с самолети от комбинираната схема са предприети още през 30-те години на миналия век. И сега, две десетилетия по-късно, опити за създаване на хибриди отново бяха направени от САЩ, Великобритания, Франция, Канада и редица други страни - почти едновременно.

В опит да достигне високи скоростина конвертируемите самолети дизайнерите тръгнаха по два начина. В първия случай машината (роторкрафт) имаше основен ротор, като хеликоптер, плюс още един винт (или няколко винта) във вертикална равнина, като самолет. Втората схема се оказа много по-интересна: хеликоптерът беше оборудван с въртящи се двигателни групи на крилата, тоест точно по време на полет беше възможно да се превърне хеликоптер в самолет и обратно. Последният дизайн беше наречен "тилтротор".

ХИБРИД ЗА СПЕЦ

През октомври 1936 г. в Московския авиационен институт се проведе защитата на проекта "Сокол", самолет с въртящо се крило. Студентът Курочкин успя да предвиди развитието на конвертопланите три десетилетия напред - едва през 1964 г., след много изследвания, след усилена работа на дизайнери, аеродинамици и инженери на американските компании Vouht, Ryan и Hiller, беше създаден военнотранспортният ротор XC-142A. Той е оборудван с 20,6 m въртящо се крило с клапи и предкрилки, шарнирно закрепени към фюзелажа.

Синхронният механизъм завъртя крилото под ъгъл до 106 °. Към самолета са монтирани четири турбовитлови двигателя, които при излитане произвеждат 2850 к.с. и осигури тилтротор максимална скорост 604 км/ч. В носа имаше двойна пилотска кабина с катапултни седалки. XC-142A може да бъде вдигнат във въздуха и кацнат както в хеликоптер (от място / до място), така и в самолет, с бягане или бягане.

ROTOR WINGS: ОТИВАТ КЪМ ПЕЧАЛБА

Идеята за пресичане на хеликоптер със самолет хрумва на много конструктори веднага след Втората световна война - инженери от САЩ, Франция, Великобритания, Канада и редица други страни, в преследване на свръхпечалби от експлоатацията на високоскоростен търговски хеликоптер, се присъедини към надпреварата на дизайнерите. За този бизнес бяха изразходвани подходящи суми: например американската авиокомпания McDonell похарчи повече от 50 милиона долара за разработването на прототип, плюс още 75 милиона долара, платени за неговата модификация. Първият такъв апарат, който получи името "роторкрафт", беше вдигнат във въздуха от съветски пилоти - това беше ЦАГИ-11ЕА (1936 г.). Но войната спря експерименталното развитие и доста се знае за ЦАГИ, така че американските авиационни историци смятат своето дете на въображението, тилтротора McDonnell XV-1, построен през 1955 г., за „първороден“. Не толкова отдавна, между другото, американското списание Aviation Week препечата първата страница на стар вестник, през който този „нов, безпрецедентен досега вид авиационна технология“ прелетя известно време. Както всеки хеликоптер, XV-1 е оборудван с основен ротор, а от самолета има крила и бутащо витло. При хоризонтален полет тягата се създава от въртящ се основен ротор и витло. В случай, че витлото беше изключено от трансмисията, крилото създаваше повдигане на колата. Колесникът беше заменен със стоманени ски, което не беше изненадващо, тъй като Макдонъл излетя като хеликоптер. Двигателят Continental в същото време даде цялата мощност на главния ротор на двигателя, който едновременно работи върху въздушния компресор. Към краищата на лопатките се подаваше сгъстен въздух и гориво - тоест американците всъщност използваха реактивно задвижване.

Канадските дизайнери, от своя страна, за да осигурят стабилността и управляемостта на тилтротора в режим на висене, предоставиха своето потомство CL-84 с две опашни коаксиални витла, разположени зад кила и стабилизатора. След вертикално излитане те спряха, роторите се завъртяха, крилото беше фиксирано и след 10 секунди CL-84 вече се втурна напред, набирайки скорост от 500 км / ч.

В същото време се появиха редица конвертоплани от различни американски компании: темата беше модерна, военновъздушните сили на САЩ обещаха да купят всичко, което ще премине поне първоначални тестове, а инженерите щастливо се потопиха в работата. Един от най-оригиналните проекти беше Bell X-22A с не два, а четири двигателя YT58-GE-8D с обща мощност 1250 к.с. На този тилтротор за първи път в кратката история на подобни машини витлата са поставени в кръгли корпуси, което значително повишава ефективността както при вертикално движение, така и при хоризонтален полет. Първият от двата произведени Bells се разби (пилотът оцеля) при кацане по време на ранните тестове, но вторият летя успешно от 1966 до 1988 г., въпреки че масова продукциямоделът не работи.

Европа изостана малко по този въпрос, но понякога се появяват и оригинални разработки. Може би най-известният европейски конвертоплан от 60-те години на миналия век е френският Nord 500 Cadet - малък, пъргав, лек (само 1300 кг в работно състояние). На авиошоуто в Париж през 1967 г. военните харесват едноместния конвертоплан и Норд е помолен да направи няколко копия за разузнаване и наблюдение. Вярно, тестовете се проточиха; първият полет на Nord 500 е направен едва през 1968 г., година по-късно той е „прочистен“ в аеродинамичен тунел и тогава необходимостта от такава машина някак си изчезна. Разузнаването може да се извърши и на компактен хеликоптер.

ОПАШКА НАПРЕД

Canadair CL-84 вече беше споменат накратко в тази статия, но трябва да му се обърне малко повече внимание. Все пак този модел надхвърли обикновена тестова програма: Министерството на отбраната поръча няколко превозни средства от производителя да бъдат пуснати в експлоатация.

Canadair проявява интерес към конвертопланите през 1956 г. и до 1965 г. произвежда свой собствен хибрид, CL-84 Dynavert. Самолетът, който побираше 12 души (плюс 2 членове на екипажа), имаше традиционен кръгъл фюзелаж в напречно сечение. Много интересен момент в дизайна на CL-84: крилата на устройството можеха да се завъртят под ъгъл до 100 °, което направи възможно не само да се движи на място, но и да лети с опашка напред на скорост 56 км/ч!

Първата демонстрация на реещ се във въздуха тилтротор се състоя на 7 май 1965 г. След 145 летателни часа апаратът се разбива (12 септември 1967 г.), но Министерството на отбраната на Канада вече е поръчало три екземпляра от подобрения самолет CL-84-1, което му дава армейското обозначение CX-84. Промените засегнаха турбовитлови двигатели, чиято мощност беше увеличена, както и обемът на резервоарите за гориво. Има и две допълнителни външни точки на окачване. Въоръжението на армейската версия е 7,62 мм картечница, 20 мм оръдие и 19 ракети.

Първият CX-84 излита на 19 февруари 1970 г., през февруари 1972 г. прави няколко кацания на кораба за управление на системата за подводно наблюдение на Гуам, но също се разбива през август 1973 г. Вторият самолет участва в програмата морски изпитанияподводни системи за наблюдение като част от въздушното крило на кораба Гуадалканал през март 1974 г., но канадската военна апаратура не посмя да приеме.

РОТОРНО КРИЛО ЗА ХРУЩОВ

В СССР, с неговите огромни пространства и липса на развита мрежа от летища, перспективата за използване на тежкотоварни роторни самолети изглеждаше спасителна - както за военни, така и за граждански задачи. В средата на 50-те години конструкторското бюро на известния авиоконструктор Камов взе революционно решение: да се построи напречен самолет с две теглещи витла и две главни витла в краищата на крилата. За вътрешната авиация този тип въздухоплавателно средство беше ново и съчетаваше предимствата на хеликоптер, способен да излита и каца вертикално, и самолет с голям полезен товар, обхват и скорост на полета. Но на първо място, тилтроторът е създаден за транспортиране на парашутисти, военна техникаи големи товари.

През 1961 г. тестовите пилоти на OKB поставиха осем световни рекорда на Ка-22, включително скорост (356,3 km/h) и максимално теглотовар, повдигнат на височина 2000 м (16 485 кг). Любопитни са и характеристиките на роторкрафта: максимално излетно тегло – 42 500 кг; размерите на товарното отделение са 17,9 х 2,8 х 3,1 м. За сравнение: максималното тегло при излитане на най-големия хеликоптер Ка-25 по това време е 7000 кг. Роторкрафтът обаче не влезе в серията. Не последната роля в това изиграха две катастрофи на експериментални превозни средства, след което ръководството на ВВС започна да се отнася с недоверие към роторкрафта.

Първата катастрофа стана на летище Джузала, където кацаше Rotorcraft 01-01. В същото време редовен самолет Ил-14 кацна на аварийната лента, чийто пилот по-късно написа в обяснителна бележка за катастрофата: „10–15 секунди преди катастрофата бях на права линия, идвайки за кацане с курс 240 на аварийната лента. Роторкрафтът беше пред мен на разстояние 300–400 метра и 50–80 метра по-ниско. Не са наблюдавани отклонения от нормалната глисираща траектория на роторкрафта. На надморска височина от 50–70 m роторкрафтът леко се измести (видях това, като промених проекцията на роторкрафта, когато се гледаше отзад и отгоре), след което започна да се върти наляво с едновременно обръщане на гърба. Характерът на обръщането е бавен в началото, след това енергичен с преход към рязко отрицателно гмуркане. Роторкрафтът се ударил в земята, разпаднал се и избухнал в пламъци. Две или три големи части излетяха от центъра на пламъка в южна посока, оставяйки струя прах на земята. От седемте членове на екипажа на конвертоплана никой не успя да избяга. На волана на унищожената кола те намериха ръката на пилота Ефремов, която успяха да разкопчат с голяма трудност ...

За непилотите си струва да поясним, че накланянето е движението на самолет, когато носът му е леко "повдигнат" спрямо местния хоризонт.

Вторият инцидент беше също толкова трагичен. „Имаше много свидетели на бедствието - хората вървяха и караха на работа по това време“, пише един от членовете на дизайнерското бюро Камов. - Рогов и Бровцев загинаха. Останалите от екипажа разказаха за началото и развитието на бедствието. Излитане "като самолет", спокоен полет на височина 1000 метра за 15 минути. Скорост до 310 км/ч. При планиране и намаляване на скоростта до 220-230 км / ч изведнъж започна спонтанен десен завой, който не можеше да бъде париран с левия педал и волана. Колата се завъртя почти на 180 °, когато Гарнаев се намеси в управлението и, мислейки, че завъртането е резултат от разликата в стъпката на издърпващите винтове, ги разтовари, рязко увеличавайки ъглите на общата стъпка на роторите със 7–8 °. Роторкрафтът намали надясно, преобърна се на носа си и започна рязко пикиране. След като загуби 300-400 m височина, машината намали ъгъла на гмуркане до 10-12 °, но в този момент бордовият механик изпусна клапата на купола, тя удари дясната лопатка на витлото, която се счупи и небалансираните центробежни сили се откъснаха цялата дясна гондола на двигателя ..."

Като цяло можем да кажем, че работата по самолети с възможност за изстрелване на хеликоптер и полет "като самолет" не доведе до революция в самолетостроенето. Но знанията, придобити от тестовите пилоти, които управляваха необичайни машини в два режима на полет наведнъж, бяха полезни на колегите им много скоро - няколко години по-късно те се появиха реактивни самолетивертикално излитане и кацане.

Писателите на научна фантастика също не подминаха такива самолети - машини с гондоли с ротационен двигател могат да бъдат намерени в много научнофантастични книги, филми и компютърни игри.

в Каквода играя?

Джеймс Бонд 007: Кървав камък (2010)

ОБЛАСТ НА ТЕХНОЛОГИЯТА, КЪМ КОЯТО СЕ ОТНАСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Изобретението се отнася до транспортната техника и по-специално до конвертоплани с повдигащи ротори, като напречни хеликоптери за вертикално излитане и кацане и за летене на самолет след преобразуване на устройството.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Известен е тилтротор, наречен самолет с вертикално излитане и кацане (VTOL) V-22 Osprey, съдържащ фюзелаж, крила и стабилизатор с контролни повърхности, монтирани по схема на самолета, оборудван с хидравлично задвижване за завъртане на роторите за преобразуване и контролиране на апарата.

а) общото тегло на тилтротора (главно поради тежки двигатели, синхронизиращ вал и ъглови предавателни кутии, хидравлично задвижване за управление на преобразуването и управление на люлееща се шайба (AP)) е голямо;

б) неподвижно хоризонтално разположено крило създава голяма устойчивост на засенчване, когато се издухва от ротори в режим на хеликоптер по време на вертикално излитане и кацане.

Това води до следните недостатъци:

а) невъзможност за приземяване на тилтротор върху водата;

б) теглото на полезния товар по време на вертикално излитане и кацане е само 25% от собственото тегло;

в) наличието на синхронизиращ вал и ъглови скоростни кутии усложнява и прави конструкцията по-тежка, изисква допълнителна мощност на електроцентралите за работа, намалява надеждността поради сложността на конструкцията;

г) хидравличните задвижвания за преобразуване и управление на наклонени плочи изискват допълнително отвеждане на мощността на електроцентралите, в резултат на това,

д) повишен разход на гориво по време на излитане, кацане, целия полет.

Известен е и експериментален конвертоплан, наречен самолет с вертикално излитане и кацане (VTOL) "XC-142A", съдържащ фюзелаж с общо въртящо се крило (tiltwing), както и четири витлови електроцентрали, разположени на крилото , при които управлението на ролката се осъществява чрез диференциална промяна на мощността на двигателите, в ориентация - чрез отклонение на елерона, в стъпка - от опашен ротор с малък диаметър, хоризонтално монтиран в опашната част. В този случай крилото се върти в диапазона от 100 градуса спрямо надлъжната ос на самолета VTOL.

Причините, възпрепятстващи постигането на техническия резултат, посочен по-долу, при производството и използването на известния наклонен двигател са следните:

а) двигателите са оборудвани с витла с малък диаметър;

б) за управление на тангажа се използват хоризонтален опашен ротор и спомагателни механизми;

в) мощността за задвижване на опашния ротор и хидравличните задвижвания се взема от електроцентралите на главните ротори;

г) за въртене на крилата се използват хидравлично задвижване и спомагателни механизми.

Следствието от това са следните недостатъци на тилтротора:

а) значителна мощност на електроцентралите (двигателите) и следователно теглото на двигателите, увеличаване на площта и здравината на носещото крило и следователно увеличаване на теглото му;

б) опашният ротор, хидравличното задвижване и спомагателните механизми усложняват конструкцията, намаляват надеждността на тилтротора, увеличават теглото му и намаляват енергийната му ефективност;

в) невъзможност за излитане и кацане от/към вода;

г) увеличен разход на гориво в режим на висене и целия полет.

РЕЗЮМЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Настоящото изобретение се основава на възможността за управление на наклонен тротор с реактивни ротори единствено с помощта на наклонена плоча от хеликоптерен тип (AP), без никакви допълнителни устройства като елеватори, кормила, елерони, клапи и други механизми. В това отношение дизайнът на тилтротора е значително опростен.

Става възможно да се извършват маневри в режим на хеликоптер само чрез промяна на вектора на тягата на роторите с помощта на люлееща се шайба (AS). Контролът на стъпката с помощта на AP се осигурява чрез синхронна промяна в цикличната стъпка на лопатките, при накланяне - чрез диференцирана промяна в общата стъпка на лопатките на ротора. Педалите се използват за отклонение, като осигуряват многопосочни вектори на тягата на роторите спрямо центъра на тежестта на тилтротора изключително в режим на хеликоптер.

В самолетен режим щангите на педалите се превключват към волана, като по този начин се изпълнява режимът на управление „елерон“, с комбинирано управление на „асансьори“ в тангажа, както при самолетите, управлението на целия апарат в самолетен режим се извършва на принципа на "джойстика". Наклон-дросел в крейсерски режим се използва за увеличаване или намаляване на въздушната скорост.

Особено ясно постигнати технически резултати се проявяват в конкретно изпълнение, в което:

конзолите с ротори нямат връзка помежду си, свободно се въртят на панти, могат да се фиксират в определено положение с помощта на фрикционни и подобни механизми по отношение на постигнатия резултат, нямат двигатели и хидравлични механизми за принудителна промяна на позицията им; конзолите се управляват по посока на вектора на тягата на роторите; опашката не е механизирана, осигурява посоката на движение по "самолета" при пасивна стабилизация на посоката на полета.

ПОДРОБНО РАЗКРИТИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Целта на изобретението е да се създаде лек тилтротор със следния набор от технически характеристики:

а) пробег над 1000 km;

б) скоростта в самолетен режим е не по-малка от 500 km/h;

в) леко натоварени ротори с реактивно задвижване;

г) възможност за вертикално излитане и кацане от малки площи и върху неподготвени за кацане хоризонтални повърхности, позволяващи лек наклон;

д) способност за излитане и кацане върху вода.

Горният проблем се решава поради факта, че тилтроторът съдържа:

фюзелаж (1);

обтекатели (19);

ротори (6) съдържат витла (5) с лопатки (7) с реактивни двигатели (8), неподвижно свързани към колони (12) на конзоли (2) посредством торсионни пръти (9), закрепени върху свободно въртящи се валове (10) на колони (12), в лагери (11);

реактивни двигатели (8), разположени в конзолната част на лопатките (7), имащи дюзи, ориентирани към задния ръб на задвижващите лопатки (7);

накланящи се плочи (14), конфигурирани да променят общата и циклична стъпка на лопатките на витлото (7) чрез промяна на ъгъла на монтаж на споменатите лопатки на витлото (7);

Техническият резултат, постигнат при производството и използването на тилтротор с горното технически спецификации, е сумата от следните причинно-следствени ефекти:

а) дизайнът на тилтротора е опростен в сравнение с неговия аналог, а именно вертикалното витло, стабилизаторът с подвижни аеродинамични равнини и / или активният кил с равнини за управление са изключени, не се изискват хидравлични или електрически системи за завъртане на крилата по време на преобразуване , не се изисква колесник;

б) намалено общото тегло на тилтротора;

в) повишена надеждност в сравнение с конвертопланите и;

г) повишена енергийна ефективност в самолетен режим, намален разход на гориво в режим на висене в сравнение с конвертопланите и;

д) съотношението между масата на полезния товар и собственото тегло е подобрено;

е) възможно е излитане и кацане от/до вода и наклони до<20*;

ж) методът за управление на тилтротора е опростен.

Основната причина, която направи възможно постигането на горния технически резултат, е, на първо място, замяната на традиционните витла, използвани в конвертопланите и реактивните двигатели, и доставката на двата ротора с 2-канални наклонени плочи, вместо 4-канален хеликоптер Тип.

Изключването на хидравлични или други механизми за преобразуване стана възможно поради факта, че преобразуването се извършва под действието на сила, подобна на силата върху ротора на хеликоптера, която възниква през наклонената плоча, което влияе върху циклично променливия ъгъл на монтаж на лопатките. Тази сила е резултантната аеродинамична сила, която влияе върху промяната на положението на роторите в пространството; промяната в силата на тягата се извършва чрез промяна на общата стъпка на лопатките с помощта на наклонена плоча.

Възможността за промяна на цикличната стъпка на витлата в самолетен режим ви позволява да променяте позицията на тилтротора в пространството, в резултат на което не са необходими допълнителни аеродинамични елементи за управление на крилата, киловете и стабилизаторите.

Необходимостта от опашен ротор и кормилни равнини е елиминирана поради факта, че задаването на различна циклична стъпка на лявото и дясното витло в режим на хеликоптер и различна обща стъпка на витлата в режим на самолет ви позволява да завъртите самолета във всяка посока, без използване на всякакви допълнителни средства.

Използването на реактивно задвижване вместо традиционните турбовитлови позволява да се намали общото тегло и размери в сравнение с оформлението, при което силовите агрегати са разположени в краищата на конзолите; използването на електронна синхронизация на въртенето на роторите чрез управление на подаването на гориво към всеки ротор поотделно с обратна връзка прави възможно изоставянето на синхронизиращия вал с ъглови скоростни кутии. И в сравнение с разположението, при което силовият агрегат е разположен вътре в фюзелажа, същият резултат се постига поради липсата на предавателни и кинематични връзки между силовия агрегат и роторите.

Съгласно настоящото техническо решение, силовата установка на реактивния двигател е направена в съвкупност от самия ротор или под формата на независима единица.

В едно от предпочитаните изпълнения на роторите на тилтротора, гореспоменатите въздушно-струйни витла (5) са направени в едно цяло с ротора (6) и гореспоменатите лопатки (7), докато гореспоменатите лопатки (7) съдържат общ вход устройство (13), разположено в близост до роторите на вала (10), надлъжен въздуховод на лопатките (7) с разположен вътре в него топлообменник (21) за изпаряване на криогенно гориво и горивна камера на двигателя (8) със струя дюза. По-подробно дизайнът и принципът на работа на двигателите от този тип са разкрити в патента на РФ за полезен модел № 95035.

В алтернативно изпълнение, тилтроторът съдържа допълнително въздушен вентилатор или газов генератор, докато гореспоменатите дюзи на двигателя (8) са свързани към гореспоменатата колона (12) в обтекателя (19) чрез въздуховоди, разположени вътре в горепосочените витла (5), а горепосочената колона от ротори в обтекателя (19) е свързана с изхода на споменатия въздушен вентилатор или газогенератор посредством въздуховод, който осигурява херметичност в местата на завъртане ставите. Този тип задвижване на острието е подобно на използваното в хеликоптерите Sud-Ouest SO-1221 Djinn и Pegasus Pressure Jet Helicopter.

Херметичността в местата на шарнирните съединения се осигурява с помощта на лабиринтни уплътнения.

Като гореспоменатия вентилатор или газов генератор може да се използва реактивен турбокомпресор. Особено изгодно е, ако реактивната дюза на турбокомпресора е снабдена с дефлектори за управление на вектора на тягата на задната част на фюзелажа.

За предпочитане е гореспоменатия вентилатор или газов генератор да се постави вътре в гореспоменатия фюзелаж (1). Не се изключва обаче възможността за монтиране на турбокомпресор или компресор вътре в обтекател, свързан с фюзелажа.

Лопатките на витлото могат да бъдат с различни конструкции със или без характеристики, които подобряват аеродинамичната ефективност (усукване на лопатките, върхове, стреловидни краища).

Споменатият кил (4) е пасивен и няма подвижни направляващи повърхности. Разбира се, не е изключено добавянето на кила с кормилни елементи, но няма спешна нужда от това.

Споменатият по-горе стабилизатор (3) е пасивен, т.е. няма аеродинамични елементи с променлив ъгъл на атака. Разбира се, не е изключено добавянето на стабилизатор с тези аеродинамични елементи, но няма спешна нужда от това.

Специфичният дизайн на стабилизатора или кила не е критичен, стабилизаторът и / или килът могат да бъдат направени като един елемент или стабилизаторът и / или килът могат да се състоят от два отделни елемента: десен и ляв и съответно горен и долен.

За да се подобри аеродинамичната ефективност, стабилизаторът (3) може (по избор) да бъде снабден с върхове (наричани също килови шайби).

В особено предпочитано изпълнение гореспоменатите конзоли (2) могат (по избор) да бъдат направени под формата на крила. Крилата могат да имат разнообразие от въздушни профили, като например, но не само, плоски, плоско-изпъкнали или двойно изпъкнали аеродинамични профили. Стреловидността на крилото може да бъде както напред, така и назад, но за предпочитане е обратната стреловидност.

Споменатите панти (18), посредством които споменатите конзоли (2) са свързани към споменатия фюзелаж (1), могат (по избор) да бъдат снабдени със средства, гарантиращи, при липса на значителен хоризонтален компонент на скоростта на полета, че споменатите конзоли ( 2) са поставени в неутрална позиция, подходяща за излитане, кацане и/или зависване.

В особено предпочитано изпълнение, гореспоменатите панти (18), оси или полуоси, върху които са фиксирани конзолите и чрез които споменатите конзоли (2) са свързани към споменатия фюзелаж (1), са оборудвани с фрикционни съединители с електромагнитно управление за фиксиране в зададена позиция. Наличието на тример-заключване ви позволява да намалите сложността на пилотирането след задаване на желаната посока на курса, след нивелиране на тилтротора.

Гореспоменатите панти (18), на които са монтирани споменатите конзоли (2), могат (по избор) да бъдат поставени над центъра на тежестта на наклонника. Това разположение осигурява по-добър баланс на самолета при крен и тангаж в сравнение с алтернативно разположение, когато конзолите са фиксирани под центъра на тежестта.

За да се намали заеманото пространство, когато се съхраняват в хангар или когато се паркират, гореспоменатите конзоли (2) могат (но не е задължително) да бъдат направени подвижни или сгъваеми.

Традиционните органи за управление (16) могат да се използват за управление на наклонителя, включително, по-специално, тяга и люлеещи се столове, осигуряващи комуникация на гореспоменатите люлеещи се плочи (14) с контроли (16), разположени в пилотската кабина, по-специално със сервосистеми, свързани към управлението модул , докато контролният блок е конфигуриран да получава контролни сигнали и да предава телеметрия чрез безжични комуникационни канали.

Алтернативно, гореспоменатият фюзелаж (1) може (но не е задължително) да бъде направен неразделна част от пилотската кабина, като управлението се извършва директно от пилота с помощта на контроли, разположени вътре в пилотската кабина. Контролните средства могат да включват щанги и кобилици, които осигуряват комуникация на гореспоменатите люлеещи се плочи (14) с контролите (16). Органите за управление (16) се намират в кабината и могат да бъдат волан, газ и педали.

Тъй като кацането и излитането на тилтротор може да се извърши при почти нулева скорост на кацане (както вертикална, така и хоризонтална), колесникът не е необходим и вместо тях споменатият фюзелаж (1) може да бъде оборудван с поплавъци-подпори ( 20) за кацане (на вода или други повърхности без наклон или с лек наклон) или други опорни елементи.

КРАТКО ОПИСАНИЕ НА ЧЕРТЕЖИТЕ

Фигура 1 схематично показва страничен изглед на гореописания тилтротор.

Фигура 2 схематично показва горния изглед отгоре на тилтротор.

Фигура 3 схематично показва изглед отпред на гореописания тилтротор.

Фигура 4 показва схематична диаграма на двигателя с елементи на люлеещата се плоча, торсионна греда, роторна колона, възможност за подаване на гориво към двигателя и движението на въздуха в тръбопровода на нагнетателя.

ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Фигура 1 схематично показва страничен изглед на тилтротор, който съдържа фюзелаж 1 с пилотска кабина, прикрепена към него, въртяща се около напречната ос на конзолите на крилата на фюзелажа, върху която са фиксирани едно цяло реактивни двигатели; пасивен стабилизатор и килове 4 са прикрепени към крайната опашна част; поплавъци 20 са закрепени в долната средна част; в пилотската кабина на конвертоплана са органите за управление; зад кабината, в задното отделение, може да има необходимост за стартиране и работа: стартов спомагателен силов агрегат (APU), резервоар за гориво (цилиндър), бордова захранваща батерия и други структурни компоненти; на конзолите 2 и вътре в обтекателите 19 има роторни колони, простиращи се от фюзелажа до комуникационната конзола за подаване на гориво, верига за запалване, тръбопровод за стартиране на въздуха, контролни пръти със смесители и междинни контролни кобилици и люлеещи се плочи тип хеликоптер (не са показани). ). Изпълнението и разположението на оборудването, необходимо за пускане и експлоатация, не е конструктивно фундаментално, тъй като зависи от проектното решение на проблема.

На фиг. 2 показва: фюзелаж 1 със структурни елементи, като: пилотската кабина и пътническата кабина с дублирани органи за управление на тилтротор 16, център на тежестта 17, задната част на фюзелажа със стабилизатор 3 и килове 4, централната секция с панти 18, конзоли 2, върху които са закрепени обтекатели 19 с колони от ротори и ротори 6, закрепени върху тях, поплавъци-опори 20.

На фиг. 4 показва обтекатели 19 с колони 12 на ротори с вал 10 и лагери 11, поставени в тях, колоните включват: самия корпус, върху който са фиксирани елементите за пренос на гориво от невъртящата се част към въртящата се част на ротора през вала 10, свързан с корпуса на колоната с помощта на лагери 11, наклонена плоча 14, на вала на ротора също е фиксиран торсион 9, който комбинира лопатките 7 на витлата 5 в ротора 6. В областта на вала на ротора , входното устройство на витлата 13 е разположено, което е строго ориентирано по оста на полета в режим на самолет. Самото витло 5 също е показано с елементи от въздушни канали, топлообменен изпарител-лонжерон 21 и въздушно-дишащ двигател 8. Посоката на въздуха в тръбния нагнетател и основното захранване с гориво към реактивния двигател също са показани схематично.

Конверторът съдържа фюзелаж 1 с конзолни крила 2, независимо и свободно въртящи се по напречната ос в района на центъра на тежестта, в диапазона от -10 до 110 градуса спрямо надлъжната ос, както и две реактивни двигатели 5 от два ротора 6, неподвижно закрепени по оста, на всеки от въртящи се конзоли 2. В задната част на фюзелажа има пасивен стабилизатор 3 и кил 4, който няма равнини на управление, който действа като пасивна устойчивост на посоката . Фюзелажът на тилтротора 1 в средната част също има две допълнителни поплавъчни опори 20, които заедно с фюзелажа 1 служат като площадка за кацане и излитане от всяка хоризонтална повърхност до водата. Устройството за управление на тилтротора съдържа само люлееща се плоча 14 от хеликоптер, разположена в непосредствена близост до витлата, в обтекатели 19 и комбинирана в една верига за управление, посредством пръти и люлеещи се столове, с волан, стъпкова газ и педали 16, разположен в пилотската кабина.

Конзола 2 е направена подвижна. Отстраняемостта на конзолите може да бъде осигурена с едно от добре познатите технически средства за бързо освобождаване, например чрез основни щифтове с последващо заключване или с помощта на основни съединения и фиксиращи винтове и др.

Контилтроторът за излитане, полет и кацане изпълнява както следва.

Изстрелва се стартовото спомагателно силово устройство (APU), което се намира във фюзелажа (1) и което осигурява необходимия обем и налягане на въздуха за стартиране на реактивни двигателни установки (5), които едновременно се захранват с гориво и високо напрежение към подгревна свещ, конзоли (2) с реактивно задвижване (5) ротори (6) са във вертикално положение. След задействане на витлата и достигане на работната скорост на витлата се извършва вертикално излитане в режим хеликоптер с набор на височина за набиране на скорост в хоризонтален полет и преминаване в самолетен режим (конверсия). След набиране на скорост в самолетен режим, тилтроторът продължава хоризонтален полет на дадена височина с крейсерска скорост. Кацането на хеликоптер се извършва в обратен ред: намаляване на скоростта напред до скорости в режим на хеликоптер, преминаване към режим на хеликоптер, избор на място за кацане, кацане на поплавъци 20, спиране на ротори 6, прекъсване на подаването на гориво.

Маневрирането на наклонителя при излитане, по време на полет и кацане се осигурява чрез промяна на позицията на конзолите (2) с роторите (6) с помощта на управлението на накланящите се плочи (14) от кабината, управлението 16: волан, стъпков газ , педали. Поради факта, че векторът на силата дърпа конзолите, за да заеме позиция, съответстваща на него в пространството, поради промените във вектора на силата на теглене от витлата-ротори, с помощта на наклонена плоча (14) тип хеликоптер, управлявана от контроли ( 14) от пилотската кабина самият тилтротор се управлява като цяло.

Движенията на волана, газта и педалите преминават през 2 миксера и работят по следния начин:

1) кормилното колело "от себе си - към себе си" в режим на хеликоптер и самолет променя стъпката на тилтротора, действайки върху роторите при синхронно движение на двете наклонени плочи. Осигурява преобразуване от режим хеликоптер в самолет и обратно;

2) движението на волана "наляво-надясно" в режим на хеликоптер променя наклона, засягайки различно общата стъпка на двата ротора. В самолетен режим работи във функцията „елерони“, функцията се появява при преобразуване чрез автоматично превключване на прътите от педалите към волана;

3) педалите работят само в режим хеликоптер в режим "yaw" и влияят диференциално на люлеещата се шайба;

4) Лостът за стъпка-дросел влияе върху синхронната обща стъпка и цялостното регулиране на подаването на гориво автоматично към задвижващите ротори. Служи за излитане в режим на хеликоптер и вертикално маневриране, в режим на самолет - за увеличаване или намаляване на скоростта напред.

Стабилизирането на полета по курса в режим на самолет се осъществява от стабилизатора (3) и кила (4) по принцип, подобен на оперението на стрела.

По-долу са представени основните полетни данни на предложения конвертоплан, получени в процеса на детайлно проектиране.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Конвертируем V-22 "Osprey" // http://ru.wikipedia.org/wiki/Bell_V-22_Osprey.

2. Конвертиплан "XC-142A" // Ruzhitsky E.I. американски VTOL самолет. М.: ДЕЙСТВИЕ: Астрел, 2000.

3. RF патент за полезен модел № 95035.

1. Тилтротор, съдържащ:
фюзелаж (1);
стабилизатор (3) и кил (4), изпълнени с възможност за поддържане на курсова стабилност в самолетен режим и разположени в задната част на фюзелажа (1);
конзоли (2), монтирани близо до центъра на тежестта (17) от двете страни на фюзелажа (1) и свързани с него посредством панти (18), осигуряващи възможност за промяна на ъгъла на въртене в диапазона от 100 до - 10 градуса спрямо хоризонта независимо един от друг;
обтекатели (19);
колоните (12) са здраво свързани с конзолите (2) и са затворени с обтекатели (19);
роторите (6) съдържат лопатки (7) с реактивни двигатели (8), свързани към колони (12) на конзоли (2) посредством торсионни пръти (9), фиксирани върху свободно въртящи се валове (10) на колони (12) в лагери ( 11) ;
реактивни двигатели (8), разположени в конзолната част на лопатките (7), имащи дюзи, ориентирани към задния ръб на лопатките (7);
накланящи се плочи (14), конфигурирани да променят общата и цикличната стъпка на лопатките (7) чрез промяна на ъгъла на монтаж на споменатите лопатки (7);
средства за управление (16), конфигурирани да променят общата и цикличната стъпка на споменатите лопатки (7) на роторите (6).

2. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че гореспоменатите лопатки (7) съдържат общ вход (13), разположен близо до вала на ротора (10), надлъжен въздуховод на лопатките (7) с топлообменник (21) разположена вътре в него за изпаряване на криогенно гориво и горивната камера на двигателя (8) с реактивна дюза.

3. Наклонно устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че съдържа допълнително въздушен вентилатор или газов генератор, докато гореспоменатите дюзи на двигателя (8) са свързани към гореспоменатата колона (12) в обтекателя (19) чрез въздуховоди, разположени вътре в гореспоменатите лопатки (7), а гореспоменатата колона от ротори в обтекателя (19) е свързана с изхода на споменатия въздушен вентилатор или газов генератор чрез въздуховод, който осигурява херметичност на ставите.

4. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че херметичността в местата на шарнирните съединения е осигурена чрез лабиринтни уплътнения.

5. Наклонител съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че горепосоченият въздушен вентилатор или газогенератор е реактивен турбокомпресор, а неговата реактивна дюза е снабдена с отклоняващи елементи за управление на вектора на тягата.

6. Наклонител съгласно всеки един от параграфите. 3 или 5, характеризиращ се с това, че горепосоченият въздушен вентилатор или газов генератор е поставен вътре в гореспоменатия фюзелаж (1).

7. Наклонно устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че горепосоченият кил (4) е пасивен в него, няма подвижни равнини на управление.

8. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че горепосоченият стабилизатор (3) е пасивен в него.

9. Наклонник съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че горепосоченият стабилизатор (3) е единичен елемент.

10. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че при него горепосоченият стабилизатор (3) е снабден с върхове на крила - килове (4) (килови шайби).

11. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че горепосочените конзоли (2) са направени под формата на крила.

12. Контилтротор съгласно претенция 11, характеризиращ се с това, че гореспоменатите крила са направени с плосък, плоско-изпъкнал или двойно изпъкнал аеродинамичен профил.

13. Наклонител съгласно претенция 11, характеризиращ се с това, че гореспоменатите крила са направени с обратна стреловидност.

14. Наклонно устройство съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че в него гореспоменатите панти (18), чрез които гореспоменатите конзоли (2) са свързани към гореспоменатия фюзелаж (1), са оборудвани със средства, които осигуряват, при липса на значителен хоризонтален компонент на скоростта на полета, инсталирането на гореспоменатите конзоли (2) в неутрално положение, съответстващо на режим на излитане, кацане и/или висене.

15. Контилтротор съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в него гореспоменатите панти (18), чрез които гореспоменатите конзоли (2) са свързани към гореспоменатия фюзелаж (1), са оборудвани с фрикционни съединители с електромагнитно управление за фиксиране в дадена позиция.

16. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че гореспоменатите панти (18), на които са монтирани гореспоменатите конзоли (2), са разположени над центъра на тежестта.

17. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че гореспоменатите конзоли (2) са подвижни или сгъваеми за компактно паркиране.

18. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че гореспоменатите контроли включват пръти и кобилици, които осигуряват комуникация на гореспоменатите люлеещи се плочи (14) с контроли (16) в пилотската кабина.

19. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в него горепосоченият фюзелаж (1) е направен неразделна част от пилотската кабина.

20. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в него гореспоменатите контроли включват пръти и кобилици, които осигуряват комуникация на гореспоменатите люлеещи се плочи (14) с контроли (16).

21. Контилтротор съгласно претенция 20, характеризиращ се с това, че споменатите органи за управление (16) са разположени в пилотската кабина и представляват волан, стъпкова газ и педали.

22. Наклонител съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че в него горепосоченият фюзелаж (1) е оборудван с поплавъци-подпори (20).

Подобни патенти:

Изобретението се отнася до областта на авиацията, по-специално до проектирането на опашни витла на хеликоптери. Опашният ротор (12) на хеликоптера (10) има задвижване (1), съдържащо електрическа машина с напречен магнитен поток, възбуден от постоянни магнити с дуплексно разположение на статори.

Изобретението се отнася до корабостроенето, а именно до тласкащи устройства на кораби. Двигателят се състои от два винта, монтирани в гондолата на обтекателната стойка в проходния канал, и задвижващ двигател, а също така е оборудван с допълнителни стелажи, разположени на обтекателите по краищата на гондолата.

Изобретението се отнася до областта на авиацията, по-специално до методи за компенсиране на въртящия момент на главните ротори на хеликоптери. Методът за компенсиране на реактивния момент на главния ротор се състои в създаване на противоположен въртящ момент, който се създава от реактивните сили на тягата на изходящия газов поток под формата на струи на газотурбинен двигател на хеликоптер под действието на разделен част от енергията, генерирана от газовия генератор на двигателя, с последващото им напречно-тангенциално въвеждане в еталонния въздушен поток, образуван от главния ротор.

Изобретението се отнася до хеликоптерната техника. Основният ротор на хеликоптера се състои от роторна главина, няколко лопатки, балансирани и подравнени на една и съща ос от един от двата им края с работни аеродинамични повърхности, имащи предни и задни ръбове по диаметъра на ротора.

Изобретението се отнася до авиационната техника, по-специално до методите за махащ полет и конструкции на маховик. Методът на махащ полет на самолет се основава на въртеливо махащо движение на двойка самолети, които създават повдигане при движение от горна към долна точка на въртене.

Изобретението се отнася до областта на авиационната техника и може да се използва при проектирането на безпилотни летателни апарати. Безпилотният хеликоптер-самолет с двоен фюзелаж е моноплан с предна хоризонтална опашка, съдържаща двуопашна опашка, монтирана към конзолите на крилата на гондоли, къс фюзелаж, двигател, който предава въртящ момент през системата на трансмисионния вал към дърпане и тласкане въртящи се винтове, осигуряващи хоризонтално и съответно вертикално отклонение на тягата.

Изобретението се отнася до областта на авиацията, по-специално до дизайна на хеликоптери. Опашката на хеликоптера съдържа фенестрон с многолопатен витло (4) с лопатки (3) и, ако е необходимо, вертикални перки (1.2). Статорите за изправяне на потока (5) на неподвижните лопатки са разположени в конфигурация на звезда, успоредна на равнината на витлото, след витлото (4). Пръстенът (2.1) на фенестрона е затворен в композитна структура от външен защитен от ерозия повърхностен слой (7.1, 8.1), направен от твърда пластмаса или пластмасов композитен материал и поне един следващ слой (7.2, 8.2) от еластомерно демпфиране материал. Фенестроновият пръстен съдържа последователно два слоя твърда пластмаса и два слоя еластомерен амортисьор. ЕФЕКТ: намалено ниво на шум на опашната част. 9 т.п. f-ly, 9 ил.

Системата за симулация в реално време на средата на двигателя на самолета съдържа цифрово изчислително устройство, устройство за симулиране в реално време на част от средата на двигателя и самолета. Цифровото изчислително устройство съдържа вход за получаване на данни от сензори или самолет, изход, свързан с двигателя или задвижванията на самолета, контролен модул и модул за избор. Симулаторът съдържа цифров вход и изход, управляващ модул, свързани по определен начин. Осигурен е режим на симулация в реално време на околната среда на двигателя и самолета с възможност за изключване по време на полет. 5 з.п. f-ly, 4 ил.

Групата изобретения се отнася до хеликоптер, метод и устройство за намаляване на вибрациите. Хеликоптерът съдържа структура, включваща фюзелаж, въртяща се система и устройство за намаляване на вибрациите. Устройството за намаляване на вибрациите включва електрохидростатични задвижвания, електрохидростатични задвижващи средства за колебания, сензори за динамична промяна, средства за обработка. За да се намалят вибрациите в структурата на хеликоптера, електрохидростатичните задвижвания са свързани между частите на конструкцията, движещи се една спрямо друга, карат задвижванията да осцилират с честота, съответстваща на честотата на възбуждане, формират сигнали за динамични промени в различни части на въртящата се система и подават ги към обработващо средство, което генерира компенсиращи управляващи сигнали за електрохидростатични задвижвания. ЕФЕКТ: Намаляване на вибрациите в подвижно свързаните вибриращи части на конструкцията на хеликоптера. 3 п. и 13 з.п. f-ly, 5 ил.

Устройството е свързано с областта на корабостроенето, по-специално с ходовата част на воден кораб, и може да се използва за подобряване на ефективността на неговото задвижване. Устройството за ходова част на воден съд включва основен вал с витло и е оборудвано с поне един допълнителен вал с витло върху него, коаксиално на главния вал и с променлива и различна скорост на въртене от главния вал. По пътя на потока, който се изпомпва от второто допълнително витло, е предвидена поне една допълнителна равнина на въртеливо, хоризонтално и вертикално управление на плавателния съд. Допълнителната равнина има профилна кривина, подобна по форма на външната изобара на инжектирания поток. ЕФЕКТ: повишаване на надеждността на ходовата част на воден кораб, увеличаване на общата сила върху вала на витлото без увеличаване на работните места на витлото по ширината на кораба. 1 з.п. f-ly, 3 ил.

Изобретението се отнася до авиотехниката и се отнася до колесник за самолет с вертикално излитане (ЛА), кацащ върху неподготвена повърхност или палуба на кораб. Адаптивният колесник на самолета съдържа две дъгообразни стойки или четири полустойки, като мястото на закрепване на дъгообразните стойки към корпуса на самолета е центрирано с точката на пресичане на дъгообразните стойки и вертикалната ос, минаваща през центъра на масата на самолета, докато всяка дъгообразна стойка е оборудвана със задвижване, свързано с контролния блок и жироскопа, както и площадки за кацане, оборудвани с 3D повърхностен скенер. В същото време задвижването осигурява регулиране на дължината на дъгообразната стойка в съответствие с информацията, получена от 3D скенера на повърхността на площадката за кацане още преди момента на кацане. Всяка стойка е оборудвана с опора, включително опорен елемент с плаващо закрепване към стойката. Освен това материалът, от който е направен опорният елемент, осигурява максимална адхезия на опорния елемент към повърхността. ЕФЕКТ: опростяване на конструкцията, намаляване на теглото, запазване на хоризонталното положение на самолета спрямо линията на хоризонта при кацане върху неподготвена повърхност (неравен терен с разлика във височината) или се постига палубата на кораба. 6 п. и 1 з.п. f-ly, 3 ил.

Изобретението се отнася до областта на авиацията, по-специално до конструкциите на самолети с вертикално излитане и кацане. Конвертонаклонникът се състои от фюзелаж, стабилизатор, кил, разположен в опашната част на фюзелажа, конзоли, монтирани близо до центъра на тежестта от двете страни на фюзелажа, обтекатели, колони, ротори с лопатки, наклонени плочи, управление на наклонени плочи. Конзолите са свързани с фюзелажа с помощта на панти, осигуряващи възможност за промяна на ъгъла на завъртане в диапазона от 100 до -10 градуса спрямо хоризонта независимо една от друга. Високоговорителите са здраво свързани към конзолите и са покрити с обтекатели. Роторите съдържат лопатки с реактивни двигатели, свързани към колоните посредством торсионни пръти, монтирани върху свободно въртящи се валове на колоните в лагери. Реактивните двигатели са разположени в конзолната част на лопатките и имат дюзи, ориентирани към задния ръб на лопатките. ТЕХНИЧЕСКИ ЕФЕКТ: възможност за управление на тилтротор изключително с помощта на наклонени шайби. 21 т.т. f-ly, 4 ил., 1 табл.

Контилтротор, който може да лети хоризонтално като самолет, като същевременно може да кръжи, излита и каца вертикално като хеликоптер. Дълго време дизайнерите се смущаваха от привлекателната си перспектива да увеличат скоростта в сравнение с хеликоптер и в същото време да не зависят от наличието на летища като самолет.
И в края на 20-те години на миналия век дизайнерската мисъл започва да кипи.
Работата се развиваше в две посоки - създаване на устройства с въртящи се витла и устройства с въртящо се крило.
По-специално, през 1922 г. американският изобретател Хенри Берлинер, базирайки се на корпуса на изтребителя Newport 23, построи самолет, оборудван с две противоположно въртящи се витла и едно витло с променлива стъпка с диаметър 30 ​​см. Витлата се задвижваха от Bentley BR-роторен двигател.2 с капацитет 220 литра. с., монтиран в предния фюзелаж. Големите витла осигуряваха полет като на хеликоптер, а малкият позволяваше на пилота леко да наклони носа на машината - в резултат на това големите витла също се накланяха леко напред и осигуряваха полет като на самолет. По-късно дизайнерът преобразува биплана в триплан (това устройство е известно под наименованието "Модел 1924" и също се различава по разположението на накланящите се витла в средната част на кутията на триплана), но не успя да осигури приемливо повдигане - устройството се издигна с максимум 15 фута (4,6 метра).

Биплан, проектиран от американеца Хенри Берлинер

Въз основа на натрупания опит през 1925 г. G. Berliner построява апарат, който като цяло прилича на биплан, но е оборудван с две витла с голям диаметър, монтирани в върховете на крилата и частично наклонени напред, което му позволява да лети както в хеликоптер, така и чрез самолет. Берлинер успя да развие скорост на полета от около 40 мили в час (около 70 км / ч) на своя апарат, но не успя да увеличи значително височината на полета. Въпреки това, според очевидци, витлата не са се накланяли напълно напред - само под определен ъгъл, което позволява на устройството да се движи напред и затова историците на авиацията наричат ​​това устройство „хеликоптер с въртящи се винтове“. Като цяло концепцията на самолета на Г. Берлинер е подобна на съвременните конвертоплани.
На 16 септември 1930 г. Джордж Лебергер, който живее в графство Каунти, Ню Джърси, получава американски патент № 1775861 за проект на самолет, който може да се счита за първата версия на тилтротор, прародител на това семейство. Устройството, наречено в патента просто и неусложнено „летяща машина“ („Flying Machine“), е оборудвано с две коаксиални витла с различни диаметри, монтирани над фюзелажа в носа, които могат да бъдат монтирани вертикално (хеликоптер) или хоризонтално ( airplane) самолети.
Въпреки това, той не отиде по-далеч от патент. Както и британският авиоконструктор Лесли Бейнс, известен дизайнер на планери, който проектира летящите лодки Сингапур и Калкута по поръчка на компанията Short през 20-те години на миналия век и е автор на първия патент за самолет с крило с променлива стреловидност ( 1949). През 1938 г. той получава патент за т. нар. „хеликоптер“, който е летателен апарат от авиационен тип, в крайните части на крилото на който има двигателни гондоли, които могат да се монтират вертикално - за полет на хеликоптер или хоризонтално витла напред - за полет със самолет. За практическото изпълнение на идеята си Бейнс нямаше достатъчно пари.

„Хеликоптер“ от Лесли Бейнс

Ситуацията беше по-успешна с германските конструктори на самолети. От 1942 г. специалистите на Focke-Ahgelis разработват тук изтребителя със смесен дизайн Fa 269 - конвертор с въртящи се винтове. Компанията е основана на 27 април 1937 г. от известния немски авиоконструктор Хайнрих Фоке и немския пилот Герд Ахгелис, не по-малко известен в онези години, с цел разработване и изграждане на хеликоптери и автожири. Най-известният от тях е Fw 61, който извършва първия си полет на 26 юни 1936 г. и в следващите години поставя редица рекорди за височина, скорост и обхват на полета за машини от своя клас.
Fa 269 е разработен под ръководството на инженер Paul Klage с цел интегриране на предимствата на хеликоптер, способен да излита и каца вертикално, и самолет с по-висока скорост и по-добра горивна ефективност в едно устройство. В същото време работата по тази тема не е започнала от нулата. През 1938 г. инженер Симон, под ръководството на Адолф Рорбах, технически директор на Weser Flygzugbau G. m.b.H. в Лемвердер, близо до Бремен, започва проектирането на едноместен самолет с въртящо се крило, обозначен като WP 1003/1. Рорбах, инженер по образование, от 1933 г. самостоятелно изучава възможностите за създаване на тилтротор и след като получи завода и неговото дизайнерско бюро на негово разположение, той реши да се опита да приложи тази идея на практика.
WP 1003 / 1 беше моноплан със средно разположение на трапецовидно въртящо се крило - външните половини на конзолите му се завъртаха с тракторни витла с диаметър 4 метра, разположени в крайните им части. Витлата можеха да се обърнат почти на 90 градуса. Двигател с мощност 900 к.с., разположен във фюзелажа. с. трябваше да осигури на конвертоплана максимална хоризонтална скорост на полета от около 650 km / h. Кабината на пилота беше изместена напред и имаше достатъчно голяма площ на остъкляване, което осигуряваше добър преглед на пилота.
Що се отнася до Fa 269, той е структурно моноплан със средно крило с малък завъртане по предния ръб, в средната част на който са разположени две тласкащи трилопатни витла с много голям диаметър. Ако е необходимо да се превключи от режим на самолет в режим на хеликоптер, витлата се обърнаха надолу под ъгъл до 85 градуса, това трябваше да се направи главно по време на излитане и кацане. BMW 801 Радиален двигател с въздушно охлаждане 1800 к.с. с. разположен във фюзелажа, зад пилотската кабина, и работеше върху витла с помощта на специална трансмисия. Освен това разработчиците бяха задължени да използват основния колесник с дълги подпори на машината, както и задния колесник с достатъчно висока подпора, която се прибираше във фюзелажа - за да се избегне повреда на витлата на земята (пистата ). Екипажът - един, според други източници двама души, беше разположен в доста просторна пилотска кабина, изместена напред и имаше голяма остъклена площ, включително за по-добър обзор надолу-напред. Въоръжението - две 30-мм оръдия MK 103 или MK 108 - бяха разположени отстрани на кабината. Той също така предвиждаше възможност за поставяне на 20-мм оръдие MG 151/20 в специална гондола под фюзелажа. Авиониката включва радиостанции FuG 17 и FuG 25 a, проучена е възможността за инсталиране на радиовисотомер - за извършване на "сляп" полет.
Техническото задание за новото „чудо оръжие“ е издадено от германското министерство на авиацията на компанията Focke-Ahgelis още през 1941 г. Военните се нуждаеха от едноместен "изтребител за местна отбрана". Въпреки това, според други източници, работата е била чисто инициативна по природа, но е била приета благосклонно от военните. Разработването на тилтротора е завършено през 1942 г., умален модел е издухан във вятърен тунел и скоро е построен модел в пълен размер. Основното предимство на изтребителя с конвертоплан се счита за непретенциозен по отношение на базирането и бързите действия срещу съюзническите бомбардировъчни самолети, които вече са стигнали до германското военно-политическо ръководство. Въпреки това, след като макетът и цялата проектна документация са унищожени по време на следващото въздушно нападение на съюзниците в нощта на 3 срещу 4 юни 1942 г., работата по програмата започва да избледнява и през 1944 г. проектът е напълно затворен. Основните причини за неуспеха са липсата на средства и време (според изчисленията на специалистите от компанията разработчик, прототип с такова темпо може да бъде построен не по-рано от 1947 г.), както и липсата на специални скоростни кутии, задвижвания, различни механизми и оборудване, необходимо за машината. Остава да добавим, че през 1955 г. в британското списание Flight е публикувана статия, която съобщава: в Съединените щати професор Фоке получава патент за проект за тилтротор, „разработен в интерес на бразилското правителство“. По-подробна информация за този проект не се съдържа.

Съединените щати се намесват

Работата в областта на конвертируемите самолети не остана незабелязана от противниците на Третия райх, особено след като по-голямата част от документите за германските разработки и оцелелите инженери и дизайнери попаднаха в ръцете на американците и британците - бившите създатели на оръжия не искаше да се предаде на руснаците. Освен това те започнаха да възприемат опита на немските инженери на Запад в началото на 40-те години.
Сред тези, които решиха да се възползват от опита на германските конструктори на хеликоптери, бяха д-р Уин Лорънс Ле Пейдж и Хавиланд Хъл Плат, основатели на Platt-Le Page Aircraft Company от Адистоун, Пенсилвания. Въз основа на дизайна на немския хеликоптер Fw-61, през 1941 г. американците проектират двуроторния хеликоптер XR-1 A. Последният от своя страна служи като отправна точка за създаване на външно подобен наклоняващ се тилтротор с изместване тегло от 24 тона. Основната разлика беше, че витлата му можеха да се въртят, накланяйки се напред, и осигуряваха на автомобила полет като на самолет. Освен това, въпреки факта, че този тилтротор не е реализиран хардуерно или поне в пълноразмерно оформление (дори няма собствено име), работата не е била напразна - на 15 декември 1955 г. Х. X. Плат получава Патент на САЩ за № 2702168.

Конвертиплан Le Page - Platte

Следващият опит за успешно "кръстосване" на хеликоптер и самолет е направен в началото на 1947 г. от специалисти от Transcendental Aircraft Corporation от Нюкасъл, Делауеър. Този път авиоконструкторите успяха да създадат наистина ефективен самолет, който успя да се вдигне във въздуха и като цяло потвърди правилността на избраните технически решения.
Този проект беше иницииран и управляван от основателите на Transcendental, Марио А. Гуериери и Робърт Л. Лихтен, които преди това са работили заедно в Kellett Aircraft Company. Освен това Лихтен преди това е имал опит в работата с американски дизайнери на хеликоптери - Le Page и Platt, споменати по-горе - и е станал активен поддръжник на концепцията за тилтротор, а Guerieri се присъединява към него, докато работи в Kellett. Заедно те проведоха значително количество изследвания, за да разберат колко ефективно главният ротор, използван в хеликоптерите, може да се използва във версията на "самолетното" витло.
Резултатите, получени в хода на тези работи, добавиха увереността на Лихтен и Гуериери, че са на прав път и идеята им не е толкова фантастична. Съмишленици решиха, че сега трябва самостоятелно да разработят, построят и вдигнат във въздуха, доказвайки способността си да лети, малък едноместен експериментален тилтротор, обозначен като "Модел 1-G".

Първият в света летящ конвертоплан "Модел 1-G"

Отличителна черта на машината, която имаше максимална дължина от 7,93 метра и тегло при излитане от около 800 кг, беше наличието само на един бутален двигател - той беше разположен във фюзелажа и работеше на двете трилопатни противоположно въртящи се витла (диаметър на винта - 5,18 м), разположени в крайните части на крилото с размах 6,4 метра.
Максималната мощност на четирицилиндровия двигател Lycoming O-290-A, разположен във фюзелажа непосредствено зад пилотската кабина, достига 160 к.с. с., при 3000 об./мин. Максималната скорост на полет в самолетен режим е 256 km / h (пропелери - не повече от 633 rpm), в режим хеликоптер - 196 km / h (не повече от 240 rpm). Преходът от един режим към друг отне не повече от 3 минути, докато винтовете можеха да се въртят в рамките на 82 градуса. Запасът от гориво позволява да бъде във въздуха до 1,5 часа.
Първият тилтротор, построен от компанията, се разпадна по време на наземни статични тестове през 1950 г., но вторият, който е известен под обозначението „Модел 1-G“, първоначално беше разглеждан от разработчика само като превозно средство за наземно изпитване и едва след като получи правителство договорът беше променен за програмата летателни тестове.
Първият тилтротор в света се отправи на първия си полет на 15 юни 1954 г., но само пет месеца по-късно създателите му рискуваха да преминат от един режим на полет в друг. По това време и двамата основатели на компанията вече са я напуснали. Лихтен през 1948 г. и Гуериери през септември 1952 г. продават дела си на Уилям Е. Коби, който работи като диагностичен специалист за Kellett Aircraft Corporation. Нещо повече, Коби успява да си осигури финансова подкрепа – макар и малка – от Министерството на отбраната на САЩ. През фискалната 1952 г. министерствата на армията и военновъздушните сили подписаха договор с компанията, според който клиентите трябваше да получат всички резултати от летателните изпитания на новата машина. Подобен договор е подписан с ВВС на САЩ през следващата 1953 г.
Въпреки това, след като е направил малко повече от 100 полета с обща продължителност от 60 часа, по време на които обаче никога не е завършен пълен преход към самолетен режим, на 20 юли 1955 г. тилтроторът губи контрол и се разбива, докато лети в самолетен режим във водите на залива Чесапийк. Инцидентът е станал близо до брега, в плитка вода, а пилотът е успял да избяга. Устройството, разбира се, трябваше да бъде отписано.
Независимо от това, възможността за създаване на самолет от нов клас беше потвърдена на практика и компанията започна изграждането на втория прототип на наклонен самолет - модел 2. Той вече беше двуместен, с пилоти, кацащи един до друг, имаше излетна маса от 1020 kg, по-къс фюзелаж с 1,2 метра и размах на крилото с 0,3 метра по-малък. Задвижван е от шестцилиндров двигател One Lycoming O-435-23 с мощност 250 к.с. с., а полезният товар достигна 304 кг.

Конвертиплан "Модел 2"

ВВС на САЩ обаче се оттеглиха от проекта. Предпочитание за военните беше дадено на алтернативния апарат XV-3, разработен от Bell, и беше невъзможно да се изпълни напълно тестовата програма за собствена сметка. В резултат на това конвертопланът "Модел 2" успя да направи само няколко краткосрочни полета в режим на хеликоптер. Програмата окончателно е затворена през 1957 г.

Известни "петдесятници"

През 50-те години на миналия век в някои други компании са разработени редица проекти за конвертоплани, но по-голямата част от тях дори не се издигат във въздуха. Но сред този набор от разработки имаше доста забележителни проекти, на които си струва да се спрем накратко.
През 40-те и 50-те години на миналия век американската армия проявява активен интерес към самолети с вертикално или късо излитане и кацане, отчасти благодарение на информацията за също толкова активна работа, извършвана в Третия райх. Една от компаниите, ангажирани в работата в тази област, беше Vertol Erkraft (бивш Piasecki), която разработи самолета Model 76 по собствена инициатива. През 1960 г. тази компания е придобита от концерна Boeing и става неговото подразделение за хеликоптери Boeing Vertol.
Отличителна черта на новата машина беше, че тя беше първата в света, която успешно реализира техническата идея за ротационно крило. Преди това такива машини се наричаха роторкрафт, но те също могат да бъдат класифицирани като "тилтиплани". Конструктивно устройството, което по-късно получи името VZ-2, беше моноплан с високо разположено крило, монтирано в централната му част, с отворен фермен фюзелаж и триколка за кацане с носова подпора и опашно колело. Имаше пилотска кабина със сферичен навес от хеликоптер Bell 47, зад който имаше газотурбинен двигател Avco Lycoming YT53-L-1 и трансмисия.

Конвертиплан VZ-2

Крилото, правоъгълно в план, имаше изцяло метална конструкция и беше прикрепено към фюзелажа на панти и под действието на хидравлични силови цилиндри можеше да се върти на 90 градуса. Излитането на хеликоптер се извършва чрез завъртане на крилото и трилопатните витла вертикално нагоре и след достигане на безопасна височина пилотът го връща в нормално положение - устройството преминава в режим на самолет. Опашната част е Т-образна, с голям кил. В същото време, за по-ефективен контрол при полет при ниски скорости, в опашната част на VZ-2 бяха поставени допълнителни витла с малък диаметър.
Експериментална кола, сър. № 56–6943, лети през април 1957 г. Първият успешен преход от един режим на друг - в хоризонтален полет - е извършен на 23 юли 1958 г. Още преди това компанията-разработчик подписа договор с министерствата на армията и флота на САЩ, които отпуснаха 850 хиляди долара за завършването на устройството, което получи новото обозначение VZ-2 A. Първоначално летателните изпитания са извършени от компанията разработчик, съвместно със специалисти от американската армия и аерокосмическата агенция НАСА, но през 60-те години проектът е изцяло прехвърлен на последната. Изследователският център S.P. Langley управлява VZ-2A до 1965 г. По време на работа на апарата са извършени около 450 полета и 34 пълни прехода от един режим в друг. В момента устройството е изложено в Института Смитсониън.

Конвертиплан VZ-2

Друг интересен проект е тилтроторът, разработен през 1959 г. в сътрудничество със специалистите на Vertol и агенцията NASA. Той не е получил собствено име и се нарича просто устройство с въртящо се крило, разработено от Вертол - НАСА (Vertol-NASA Tilt-Wing). Неговата отличителна черта беше въртящо се крило, на което имаше шест витла, които трябваше да бъдат задвижвани от двигател с мощност 1000 к.с. с., както и елерони с двоен прорез, които заемат до 60% от дължината на задния ръб на крилото. Работата по проекта обаче не стигна по-далеч от издухването на умален модел в аеродинамичен тунел.
Напълно различна концепция за "сливане на самолет и хеликоптер" разработиха американски авиоконструктори на тилтротора VZ-4. Разработката му е извършена през втората половина на 50-те години от Doak Aircraft Company от Торанс, Калифорния. Този апарат имаше въртящи се витла в пръстеновидните дюзи (канали). Причината за избора на тази опция за дизайн беше проста - президентът на компанията за разработка Едмънд Р. Доак се занимаваше с работа в областта на витлата, разположени в пръстеновидни канали.

VZ-4 в Музея на американската армия, Форт Естис

E. R. Doak за първи път изпраща предложението си до военните през 1950 г., но едва на 10 април 1956 г. Министерството на армията на САЩ, представлявано от командването за транспортни инженерни изследвания, подписва договор с него. През следващата година компанията започва активна работа по устройството, което първоначално получава вътрешното обозначение "Doak 16". Първият му полет е извършен на 25 февруари 1958 г. (сериен номер 56–9642). Впоследствие конвертопланът беше преименуван на VZ-4 DA, структурно беше малко експериментално средно крило с пилотска кабина с тандемно кацане от двама души (пилот и наблюдател), с традиционна опашка и фиксиран триколесен колесник с нос подпора. Фюзелажът на конвертоплана е направен от заварени тръби, обшивката от носа до кабината на пилота е композитна (отлято фибростъкло), а от кабината до опашката е алуминиева. Конзолно крило и опашка - изцяло метални.
Основната отличителна черта на Doak 16, оборудвана с един турбовален двигател Lycoming T53-L-1 с мощност 825 конски сили. с. имаше наличие на въртящи се витла в пръстеновидните канали (дюзи), разположени в крайните части на равнините на крилата. Витлата могат да се завъртят напред на 90 градуса, за да изпълняват хоризонтален полет, а също и да се отклонят назад на 2 градуса от вертикалата - при работа в режим "хеликоптер".
За да минимизира разходите за проектиране и изграждане на тилтротор, Doak решава да се възползва максимално от разработките на други производители на самолети и структурни елементи от други самолети. По-специално, колесникът е заимстван от Cessna-182, седалките на екипажа от F-51 Mustang, задвижванията за завъртане на витлата в пръстеновидните канали от електродвигателите за задвижването на клапите на тренировъчния T-33 и кормилото от по-ранен самолет.разработка "Doak".
Конвертонаклонникът "Doak 16" е построен в един екземпляр (сериен номер 56–9642). Очакваното празно тегло е 900 kg, а максималното излитане при вертикално излитане е 1170 kg, но в процеса на финализиране на машината тези цифри се увеличават съответно до 1037 kg и 1443 kg. Максималната скорост, според изчисленията, трябваше да бъде най-малко 370 km / h в хоризонтален полет, скоростта на изкачване на морското равнище беше 30 m / s, практическият таван беше 1830 m, продължителността на полета беше около 1 час и максималният обхват на полета е 370 км.
Наземните тестове на "Doak 16" се провеждат на територията на общинското летище в Торънс през февруари 1958 г., 32 часа на стоянка и 18 часа "привързани подходи" и тестове за рулиране. На 25 февруари е извършен първият безплатен полет. През юни приключиха изпитанията в Торънс, а наклонателят беше подложен на задълбочено проучване, след което беше прехвърлен във военновъздушната база Едуардс през октомври, където премина 50-часов тест, при който преминаването от един режим в друг беше многократно извършвани – включително номер на кота 1830 метра.
След приключване на тестовете американската армия през септември 1959 г. приема конвертоплана, като му присвоява обозначението VZ-4 и го прехвърля в изследователския център Langley, собственост на НАСА, за нови тестове. В хода на последното бяха разкрити не само предимствата, но и редица недостатъци на тази схема. Една от най-значимите беше тенденцията на устройството да вирне носа си по време на прехода между хеликоптерни и самолетни режими. Оказаха се по-лоши от очакванията и характеристиките за излитане и кацане. По време на тестовете конвертопланът успя да развие скорост от 370 km / h, максималната скорост на изкачване беше 20 m / s, а обхватът на полета беше 370 km.
В края на 60-те години на миналия век компанията за разработка навлиза в период на финансов провал и продава правата и цялата техническа документация за концептуалната компания VZ-4 Douglas Aircraft, разположена наблизо, в Лонг Бийч. Но и това не помогна - през 1961 г. компанията Doak престана да съществува. Междувременно Дъглас завършва предварителното проучване на модернизацията на неочаквано получения конвертоплан, включително инсталирането на по-мощен двигател, и през 1961 г. изпраща предложение до командването на американската армия. Отговор обаче нямаше. Самият тилтротор се експлоатира в Langley Center до август 1972 г. и след това е прехвърлен в Музея на транспортната служба на американската армия във Форт Естис, близо до Нюпорт Нюз, където се намира и днес.
Друг американски експериментален конвертоплан с въртящо се крило е X-18, разработен от Hiller по договор с ВВС на САЩ от февруари 1957 г. Договорът на стойност 4 млн. долара предвиждаше разработката, тестването на наклонен кораб, както и изграждането на 10 машини. Компанията също успя да получи договор за подобна работа от американския флот - адмиралите се нуждаеха от тилтротор, способен да поеме товар с тегло до 4 тона. В процеса на строителството активно се използват отделни конструктивни елементи от други самолети. По-специално, фюзелажът е леко модифициран фюзелаж от XC-122C на Chase, докато други елементи са от военната летяща лодка R3 Y Tradewind на Conware.

Конвертоплани X-18

X-18 имаше правоъгълен фюзелаж с високо крило с малък размах, в средната част на който бяха монтирани две мощни крила с мощност 5500 к.с. с. Турбовитлови двигатели Allison T40-A-14 с турбоелектрически витла с три лопатки Curtis-Wright (диаметър 4,8 метра). Освен това при излитане на хеликоптер цялото крило се завърта заедно с двигателите (около надлъжната си ос под ъгъл до 90 градуса), въпреки че излитането на самолет се използва за излитане с максимален полезен товар. Освен това в опашната част на машината имаше допълнителен турбореактивен двигател Westinghouse J-34-WE с тяга 1530 kgf (15,1 kN), реактивната струя на който можеше да се отклонява във вертикална равнина, което подобрява управляемостта на машината при ниски обороти.
През 1958 г. е построен първият и както се оказа единствен прототип, който преминава през интензивен цикъл от наземни тестове и през 1959 г. е прехвърлен в изследователския център Лангли, където на 24 ноември 1959 г. извършва първия си свободен полет . Преди завършването на полетните изпитания през юли 1961 г., конвертопланът успява да направи 20 полета. Основната причина за завършването на теста и последващото затваряне на програмата беше неизправност в механизма за промяна на стъпката на витлото, възникнала при последния полет, и фактът, че двигателите "не бяха свързани помежду си". Въпреки това, той все пак направи възможно събирането на достатъчно количество данни, необходими за изграждането на по-тежък наклонен кораб - четиримоторния XC-142. По време на един от наземните тестове - след завършване на полетите, конвертопланът X-18 беше унищожен и завърши дните си на сметище.

XC-142A в Националния музей на военновъздушните сили на САЩ

Що се отнася до XC-142, той е разработен съвместно с компаниите Vought и Ryan през първата половина на 60-те години. Той е оборудван с четири двигателя General Electric T64-GE-1 с мощност от 2850 к.с. всеки. с., който завърта витла от фибростъкло на марката Hamilton Standard с диаметър 4,7 метра. Контилтроторът, след като модификацията получи обозначението XC-142 A, беше предназначен да превозва до 3500 кг товари или парашутни единици. Построени са общо 5 апарата, като първият е полетен на 29 септември 1964 г., а на 11 януари 1965 г. за първи път е направен преход между режимите на полет: вертикално излитане, хоризонтален полет и вертикално кацане.
Първият XC-142A е предаден на ВВС на САЩ през юли 1965 г. По време на последващи летателни тестове пет построени прототипа прелетяха 420 часа (488 полета, участваха 39 военни и цивилни пилоти), включително излитане / кацане на палубата на кораби, участие в учения за търсене и спасяване, десантиране на парашутисти и пускане на товари на ниска надморска височина. Конвертонаклонникът има максимално тегло при излитане от 20227 kg, празно тегло от 10270 kg и може да поеме полезен товар от 3336 kg (32 парашутисти в пълно снаряжение или 24 ранени носилки с 4 ескорта).
По време на тестовете и пробната експлоатация бяха счупени четири конвертоплана. Министерството на военновъздушните сили на САЩ през 1966 г. условно обяви намерението си да закупи партида от серийни конвертоплани S-142 B, но не се стигна до договор, а останалият екземпляр (завод № 65–5924) беше прехвърлен на НАСА , където се експлоатира от май 1966 до май 1970 г. Предложена е цивилна версия Downtowner, предназначена да превозва 40-50 пътници със скорост 470 км / ч само с два работещи двигателя. Тази идея обаче също не беше реализирана.
Едновременно с работата по XC-142 A, друга компания, Curtis-Wright, извърши работа по тилтротора X-100, чиято отличителна черта беше наличието на два ротора. Едноместният X-100, както и редица други конвертоплани, беше сравнително евтино експериментално превозно средство, предназначено да оцени техническата осъществимост на създаването и ефективното управление на самолет с въртящи се витла.

Контилтротор X-100

X-100 имаше един турбовитлов двигател Lycoming YT53-L-1 с мощност 825 конски сили. с., който се намираше във фюзелажа и задвижваше двата въртящи се винта, докато балансирането в режим на висене и при полет при ниски скорости беше осигурено с помощта на контролирана реактивна дюза, разположена в опашната част на машината. Основната задача в рамките на програмата X-100 беше да се разработи схема на тилтротор с въртящи се винтове, която беше необходима за разработването и изграждането на по-важно устройство от този тип, първо обозначено като M-100, а след това X-19 . Също така беше необходимо да се разработят проблемите за създаване на лопатки на витлото от фибростъкло.
Работата по X-100 започва през февруари 1958 г., а през октомври същата година започват интензивни продухвания в аеродинамичния тунел. На 12 септември 1959 г. той прави първото зависване, а на 13 април 1960 г. е завършен първият преход от един режим към друг. Въпреки това, при последващи тестове се оказа, че летателните характеристики на конвертоплана не са напълно задоволителни, а системата за балансиране и управление при ниски скорости на полета не отговаря на изискванията.
От друга страна, осъществимостта на концепцията X-100 беше напълно доказана, което накара разработчиците да преминат към работата по по-тежкия тилтротор X-19. На 21 юли 1960 г. тестването на X-100 е завършено и превозното средство е преместено в изследователския център на НАСА в Лангли и след това е дарено на Националния музей на въздуха и космоса в института Смитсониън.

Контилтротор X-19

Контилтроторът M-200 (от модел 200) имаше фюзелаж тип "самолет" и две тандемни крила с малък размах, на върховете на които имаше въртящи се витла с диаметър 3,96 метра всяко, задвижвани от два Lycoming T55-L-5 турбовални двигатели с обем 2620 л. с. В случай на повреда на един двигател, напречната трансмисия осигурява задвижването на четирите витла от другия. Министерството на отбраната на САЩ разгледа възможността за използване на този конвертоплан в ролята на разузнаване и транспорт. Автомобилът е излетян на 26 юни 1964 г., след което е прехвърлен за допълнителни тестове на ВВС на САЩ. Тя получи новото обозначение X-19. Въпреки това, както в случая с X-100, полученото представяне беше по-лошо от очакваното. 25 август 1965 г. X-19 се разби в следващия полет.

"Великолепна" Тройка "от компанията" Бел "

Един от решаващите, повратни проекти в историята на конструирането на тилтротори е XV-3, разработен от Bell Aircraft. Първият й опит в тази област е тилтроторът Envelope-O-Plain Model 50, разработен по нейна собствена инициатива, последван от цяла поредица от проекти, повечето от които обаче не напредват по-далеч от чертожната дъска.
Тогава обаче настъпва най-добрият й час - компанията става фаворит в търга, обявен през 1950 г. от командването на армията и военновъздушните сили на САЩ като част от програмата за конвертируеми самолети. На следващата година компанията получава договор за изграждане и провеждане на обширни тестове на две машини от типа XV-3 Convertiplane.

Реставриран конвертоплан XV-3

XV-3 беше малък конвертоплан с тегло при излитане 2177 кг, дължина 9,25 метра и размах на крилата 9,55 метра. Екипажът се състоеше от двама пилоти, подредени по схемата "тандем". Мощността на двигателя, разположен във фюзелажа, е 450 литра. с. Машината имаше две трилопатни витла, които бяха монтирани в гондоли, разположени в краищата на крилото - на специални въртящи се устройства. Преместването на винтовете от вертикално в хоризонтално положение се извършва механично и отнема не повече от 10 секунди.
Наземните тестове на машината започват в началото на 1955 г. в завода на компанията в Хърст, Тексас. След това идва ред на летателните изпитания - първата кола (Кораб 1) излита на 11 август 1955 г., но по време на 18-ия полет претърпява лек инцидент. За щастие тогава нямаше жертви. За първи път смяната на режима е извършена на 11 юли 1956 г., но вече на 25 октомври, при друг опит, се случва инцидент - колата се разбива, а пилотът е тежко ранен.
По време на тестовете бързо стана ясно, че колата има много недостатъци. Частично те бяха елиминирани на второто копие (кораб 2). На 18 декември 1958 г. той успешно преминава от един режим на полет в друг, след което колата е предадена за тестове от ВВС и НАСА, по време на които 11 пилоти управляват XV-3 за общо 125 часа в 250 полета , извършвайки 110 "пълни прехода". Освен това бяха разработени различни варианти за излитане и кацане. Така например, при излитане с кратък пробег, колата със скорост от около 57 км / ч се издига във въздуха с пробег от само 61 метра (витлата са монтирани под ъгъл от 80 градуса спрямо хоризонта ). Тестовите пилоти успяха да достигнат височина от 3750 м на XV-3 и да развият скорост от 213 км / ч, както и да отработят кацането в режим на авторотация.
В крайна сметка конструирането и тестването на два XV-3 беше важен крайъгълен камък в глобалната авиационна индустрия. Успехът обаче беше само частичен: самата възможност за изграждане на тилтротор беше доказана, но всъщност не можеше да представлява практическа стойност.

Конвертиплан XV-3 по време на тестов полет

По-нататъшната съдба на конвертоплана е много интересна. В края на 1966 г. останалият XV-3, зав. № 54–148, беше преместен в съоръжение за съхранение на самолети във военновъздушната база Дейвис-Монтан в Тусон, Аризона, и беше забравен за почти две десетилетия. Едва през 1984 г. специалисти от групата за проектиране на тилтротор XV-15, разработена от Bell, го откриват в Музея на авиацията на американската армия във Форт Ръкър, Алабама. Устройството е възстановено през декември 1986 г., след което е демонтирано и консервирано в закрит хангар, където остава още две десетилетия. Накрая, на 22 януари 2004 г., XV-3 е преместен в Bell's Plant 6 в Арлингтън, Тексас, и специалистите от фабриката започват да го възстановяват под ръководството на бившия програмен инженер на XV-3 Чарлз Дейвис. Две години по-късно XV-3 зае своето място, изложено в Националния музей на американските военновъздушни сили в Дейтън, Охайо, където остава и до днес.

Конвертиплани в СССР

Конвертоплан Ми-30 в хоризонтален полет

Съветските дизайнери, реалистично оценявайки големия брой трудности, свързани с разработването на конвертируем апарат, доста дълго време бяха скептични към различни „съмнителни“ проекти, но въпреки това работата по проекти на тилтротори беше и в СССР.
По-специално, в KB Mil. Ми-30 е съветски проект на многоцелеви конвертоплан, разработката на който започва през 1972 г. в Московските вертолети. М. Л. Мил, ръководител на проекта беше М. Н. Тищенко. В дизайнерското бюро тази схема на проектиране имаше собствено обозначение "ротоплан". Основната задача при създаването на Ми-30 беше да се осигурят такива параметри като обхват и скорост на полета, които да надминат характеристиките на хеликоптери от подобен клас.

Конвертопланът Ми-30 се разглежда от създателите като обещаваща замяна на многоцелевия хеликоптер Ми-8. В първоначалния проект Ми-30 е проектиран да превозва 2 тона товари и 19 пътници, но по-късно товароносимостта на машината е увеличена до 3-5 тона, а пътническият капацитет е увеличен до 32 души.

През 1972 г. дизайнерите на MVZ им. М. Л. Мил по своя собствена инициатива създават проектно предложение за транспортно-пътнически конвертоплан, наречен Ми-30. Според терминологията, налична в СССР, първоначално се е наричал хеликоптер-самолет, но по-късно милевците излязоха със собствено наименование за него - витлов самолет. Основната задача при проектирането на Ми-30 беше да се осигурят летателни характеристики, предимно обхват и скорост на полета. Първоначално е трябвало да превозва до 2 тона товар и 19 военнослужещи.

Като електроцентрала за новата машина беше планирано да се използват 2 двигателя TV3-117, разположени над товарното отделение, двигателите трябваше да задвижват 2 главни витла с диаметър 11 m всеки с помощта на трансмисия. Винтовете бяха разположени в краищата на конзолите на крилата. Очакваната скорост на полета на Ми-30 се оценяваше на 500-600 км/ч, а обхватът на полета трябваше да бъде 800 км. Теглото при излитане на машината е 10,6 т. Милевците успяха да включат ЦАГИ в изследванията в рамките на тази програма. Скоро с общи усилия започна изграждането на аеродинамичен стенд за тестване на витловия модел. В същото време конструкторите на конструкторското бюро Мил създадоха експериментален летящ радиоуправляем модел на ротор с цел изследване на преходните режими, управляемостта и стабилността на устройството в полет.

По време на процеса на разработка клиентът искаше да увеличи товароносимостта на Ми-30 до 3-5 тона и да увеличи капацитета на пътниците до 32 души. В резултат на това проектът на витлото беше преработен, за да използва 3 форсирани двигателя TV3-117F. В същото време диаметърът на носещите витла нарасна до 12,5 м, а излетното тегло на Ми-30 до 15,5 т. Проведоха задълбочени аналитични изследвания на проблемите на структурната динамика, аероеластичността, динамиката на полета и аеродинамиката, характерни за конвертируемите превозни средства .

Отчитайки дълбочината на разработване на проекта, съществуващия фабричен опит в решаването на трудни проблеми, Комисията на Президиума на Съвета на министрите на СССР по въоръженията през август 1981 г. издава указ за създаването на хеликоптер Ми-30 с конвертируем носител система (ротоплан). Създаденото техническо предложение беше предоставено за разглеждане от клиента и институтите MAP. Военните одобриха създаването на машината, но поискаха на роторкрафта да бъдат поставени по-мощни двигатели - 2 двигателя D-136, очакваното тегло на наклонителя се увеличи до 30 тона.


В резултат на това създаването на Ми-30 беше включено в държавната програма за въоръжение за 1986-1995 г. Но разпадането на СССР и произтичащите от това икономически трудности сложиха край на витловия самолет Ми-30 и той никога не излезе от етапа на аналитични и дизайнерски изследвания. През последната година от съществуването на СССР специалистите на ОКБ проектираха 3 различни витлови самолета: Ми-30С, Ми-30Д и Ми-30Л, които имаха товароносимост съответно 3,2, 2,5 и 0,95 тона и пътнически капацитет от 21, 11 и 7 души. Първите 2 конвертоплана имаха максимално тегло при излитане от 13 т. Предвиждаше се да бъдат оборудвани с електроцентрали от 2 двигателя TV7-117, а третият Ми-30L (с тегло 3,75 т) с електроцентрала от 2 AL-34. Извършена е и работа по създаването на бойни опции.

В началото на 1990 г. възможността за участие на Московския хеликоптерен завод им. M. L. Mil в европейски проекти и програми, включително Eurofar и Evrika, които бяха насочени към създаване на конвертоплани, подобни на Ми-30. Но по това време в Русия нямаше условия за организиране на подобни съвместни проекти.

Конвертипланите са специални летателни апарати, които комбинират възможностите на хеликоптер и самолет. Те са машини с въртящи се витла (най-често перки), които при излитане и кацане работят като повдигащи, а в полет започват да работят като теглещи. В този случай подемната сила, необходима за хоризонтален полет, се осигурява от крило от самолетен тип. Най-често тилтроторните двигатели се въртят заедно с витлата, но при някои се въртят само витлата.

Функционално такъв дизайн е близък до самолет с вертикално излитане и кацане (VTOL), но самолетите с тилтротор обикновено се наричат ​​самолети с въртящи се крила поради конструктивните характеристики на витлата. Конвертипланите използват леко натоварени нискоскоростни витла, близки до хеликоптерните и позволяващи на апарата да лети в режим хеликоптер - с малък ъгъл на завъртане на витлата. Витлата с голям размах на крилата му помагат при вертикално излитане, но при хоризонтален полет те стават по-малко ефективни от витлата с по-малък диаметър на конвенционалните самолети.

Както вече беше съобщено, руски и американски учени работят върху създаването на нов тип самолет - наклонен самолет. Такова устройство обаче вече е създадено и вече е започнало ограниченото му използване.

Каква е тази машина?

Тилтроторът е смесица от самолет и хеликоптер. Летателен апарат, който може да каца и излита вертикално, а след това, благодарение на въртенето на витлата, да продължи хоризонтален полет по самолетен начин.

Традиционно самолетите с тилтротори се класифицират като превозни средства с витло, за да се разграничат по някакъв начин от самолетите с вертикално излитане и кацане. Има няколко вида конвертоплани. При някои при смяна на режима на полет се завърта цялото крило наведнъж, при други гондолите с двигатели и витла, а при трети само самите витла.

Ползите от тази концепция са очевидни:

Излитането и кацането на петна е ценна способност както за военни, така и за граждански самолети;

Във въздуха конвертопланът развива по-голяма скорост от хеликоптер и изпреварва вертолетните си събратя по отношение на обхвата на полета.

Но има и недостатъци:

Скоростта и обхватът на полета, макар и по-големи от тези на хеликоптерите, са по-ниски от характеристиките на самолета. Витлата, предназначени да осигурят повдигане при излитане, губят своята ефективност при хоризонтален полет;

Самата конструкция е по-тежка. За авиацията ситуациите не са необичайни, когато при създаването на нова машина борбата е за всеки килограм, а механизмът за завъртане на двигателя тежи прилично;

В допълнение, това е допълнителен критичен възел, който също може да се счупи;

И най-важното - сложността на пилотирането. Конвертипланите изискват специално обучени, опитни пилоти от висок клас с умения за пилотиране както на самолети, така и на хеликоптери. "The Last Inch" не може да се играе на тилтротор.

Така универсалните машини се оказват по-ефективни от оригиналните в доста тесен сегмент от задачи. Например, ако точката, където товарът трябва да бъде доставен, се намира извън обхвата на хеликоптерите и оборудването на пистата не е възможно.

Министерството на отбраната на Съединените щати прецени, че подобни ситуации ще се случват доста често, и поръча повече от сто и половина конвертоплани Bell V-22 Osprey за нуждите на морската пехота за този случай. Колата се оказа доста скъпа (около $116 милиона) и не особено надеждна.

Само за десет години работа се случиха 6 бедствия, отнели живота на седем души. Последният се случи през 2016 г., когато Osprey, превозващ 22 души, направи твърдо кацане в Хавай на 17 май. И това без да се брои петнадесетгодишният период на фина настройка и тестване, през който 30 души загинаха в резултат на аварии на тази супер сложна машина.

Но Съединените щати имат право да се гордеят с уникалното оборудване, което не е на въоръжение в други армии на планетата.

Но може би тази ситуация ще приключи след известно време. Наскоро руският концерн „Вертолетите на Русия“ получи информация, че вече се работи по създаването на домашен конвертоплан. При това не кой да е, а директорът на фирмата

Андрей Шибитов:

"Заедно с нашите партньори ние работим върху технология, която е напълно нова за Русия за тилтротор с хибридна силова установка. Планираме, че такава схема на проектиране ще ни позволи уверено да достигнем скорости до 500 километра в час."

Предвижда се да се създаде първо безпилотен апарат с излетно тегло около 300 килограма. Умалено копие е необходимо само за демонстрационни цели, за да се оцени предварително перспективите на проекта.

След това се планира същият, но вече за два тона. Тази машина вече може да се използва като отделна единица със собствен набор от задачи, подобаващи на тежък дрон.

През 30-те години на миналия век съветските авиоконструктори разработиха различни варианти за изграждане на тилтротор. Но този въпрос не отиде по-далеч от научноизследователската и развойна дейност. Конструкторът Борис Юриев е ентусиаст за разработването на този тип самолети.

През 1934 г. той предлага дизайна на изтребителя Сокол, който трябваше да има въртящо се крило и двойка витла в гондоли. Но нито Сокол, нито други хеликоптери-самолети на Юриев достигнаха етапа на летателни изпитания - нивото на технологиите по това време все още беше недостатъчно.

Преди избухването на Втората световна война изследвания се провеждат и в Германия. Всички те спряха на етапа на чертежа: тилтроторът Wesserflug P.1003, Wunderwaffe („чудо оръжие“) Fa-269 на компанията Focke и Ahgelis, както и дизайните на компаниите Heinkel и Focke-Wulf.

Английският конвертируем хеликоптер Fairey Rotodyne също може да се припише на тилтротори, способни да превключват в режим на авторотация на главния ротор с помощта на два теглещи турбовитлови двигателя (въртене с помощта на насрещен въздушен поток, като във вятърна мелница), когато излитайки, работи като хеликоптер. През 1958 г. това устройство е представено на авиошоуто във Фарнборо. Той развива рекордна скорост за роторкрафт от 400 км/ч.

През 50-те години е построен прототип на конвертоплана XYF-1 Pogo. През 1954 г. XFY-1 извършва първия си хоризонтален полет и последващо вертикално кацане.

През 1972 г. конструкторското бюро на Мил се заема сериозно с въпроса, започвайки разработката на конвертоплана Ми-30 с два въртящи се винта, които променят позицията си заедно с двигателите, разположени в гондолите.

След постигането на положителни резултати - товароносимостта на проектираната машина е 5 тона, а превозените парашутисти са 32 - производството и изпитването на прототипите е планирано за 1986-1995 г. Този проект обаче, подобно на десетки други в цялата страна, беше затворен поради преструктурирането и последвалия колапс на индустрията.

Интересен е единствената страна, която е въоръжена с конвертоплани, а американският Bell V-22 Osprey (“Oscopa”) е единственият масово произвеждан конвертоплан в света.

Създаването на V-22 Osprey започва през 80-те години след провала на операция Eagle Claw (опит за освобождаване на заложници в Иран на 24 април 1980 г.), когато става необходимо да се създаде по-бърза алтернатива на хеликоптера. По това време вече съществуват самолети с вертикално излитане, но те имат редица недостатъци, свързани с нестабилност по време на излитане, трудности при пилотиране, по-лош полезен товар и обхват на полета в сравнение с конвенционалните самолети. Освен това по време на излитане гореща струя изгорели газове от реактивни двигатели причини ерозия на покритието на пистите.

Летателните изпитания на новия самолет започват на 19 март 1989 г. Още през септември Osprey успешно демонстрира промяната на полета от вертикален към хоризонтален. През декември 1990 г. конвертопланът направи първото си кацане на палубата на самолетоносача USS Wasp.

Беше решено да се оборудват морската пехота и Силите за специални операции с такива машини. Военноморските сили сключиха договор за закупуване на четири V-22 и надграждане на два съществуващи прототипа, за да бъдат по-леки и по-евтини. Цената на едно устройство беше 71 милиона долара.

Сега в Русия са решили да се върнат към идеята за създаване на „самолет хеликоптер“. Но засега това се случва на ниво изследвания, провеждани в руските университети. Което обаче може да даде реални резултати. Така в Университета на Ухта, с участието на MIPT и TsAGI, беше извършена изследователската работа „Определяне на рационалните параметри на ново превозно средство (контилтротор) за северните райони и офшорните находища“.

В резултат на тези изследвания е напълно възможно да се построи наклонен самолет с обхват на полета 2000 км с 14 пътника на борда, включително двама пилоти. Товароподемността на машината е 3 тона. Но, разбира се, за да се доведе делото до победен край, е необходимо солидно финансиране. В същото време потенциалните инвеститори са наясно, че според световния опит това е изключително продължителен и рисков бизнес.

Холдингът "Вертолети Русия" планира до 2019 г. да създаде прототип на първия в Руската федерация електрически наклонен самолет с тегло 1,5 тона. Става дума за безпилотния летателен апарат VRT30, който беше представен на форума МАКС-2017. Контилтроторът - хибрид на самолет и хеликоптер - е много скъпа и високотехнологична машина. В момента само конвертопланите се произвеждат масово и се използват за военни цели. Такива самолети в руската армия няма, въпреки факта, че пионер в разработката на тези чудо машини е съветският конструктор Борис Юриев. Какви задачи могат да изпълняват конвертопланите и ще постъпят ли на въоръжение във въоръжените сили на РФ.

Проектите за създаване на руски конвертоплан започват да придобиват реални черти. Конструкторското бюро VR-Technologies (част от холдинга "Руски хеликоптери") планира да представи прототип на първия електрически безпилотен конвертоплан VRT30 след две години.

Оформлението на бъдещото устройство беше представено на авиокосмическото изложение MAKS-2017, което се проведе през юли 2017 г. Контилтротор с излетно тегло 1,5 тона ще може да развива висока скорост и да се издига във въздуха без ускорение по пистата.

„Днес, заедно с нашите партньори от SuperOx, ние разработваме нова летяща лаборатория за тилтротор, бордовата кабелна мрежа на която ще използва технологии за високотемпературна свръхпроводимост, което ще повлияе положително на теглото, размера и летателните характеристики на прототипа, “, каза Андрей, главен изпълнителен директор на руските хеликоптери холдинг Богински.

Всички тилтротори са изправени пред специфичен проблем при управлението, който не е обичаен за самолетите. При самолети, движещи се с достатъчно висока скорост напред, традиционните органи за управление (елерони, кормила и елеватори) са във въздушния поток. Отговорът на въздушния поток към отклонението на тези органи за управление осигурява управляващи сили, които променят позицията на самолета в пространството. При конвертопланите използването на такива органи за управление на полета е възможно само в хоризонтален (транслационен) режим на полет, но те се оказват безполезни при режими на вертикално излитане и кацане, както и при висене (тъй като в тези режими няма насрещен поток) .

Следователно Tiltrotors трябва да имат втора система за управление, която е ефективна при ниски или нулеви въздушни скорости. В зависимост от схемата и мощността на самолета, тази роля може да се играе от:

система за управление на струя (струя), която включва дюзи и високоскоростни клапани, монтирани в върховете на крилата и в други точки на самолета;

система за управление на вектора на тягата, състояща се от няколко витла за създаване и директно управление на повдигане;

контролни повърхности, разположени в следите на главните витла или турбини.

По своята схема конвертопланите могат условно да бъдат разделени на два основни класа, всеки от които се характеризира със своите специфични проблеми на прехвърлянето и преобразуването на тягата, развивана от силовата установка.

Първи клас - конвертоплани с хоризонтално положение на апарата в режими на излитане и кацане Тези апарати остават в хоризонтално положение - както в режими на излитане и кацане, така и в режим на хоризонтален полет. В тези конвертоплани за реализиране на преходни режими като излитане се използва тягата на витлата, вентилаторите или реактивните двигатели, след което посоката на вектора на тягата се променя по такъв начин, че устройството започва да изпълнява нормален хоризонтален полет . При хоризонтален полет повдигането, необходимо за движението на устройството, обикновено се създава поради потока около доста традиционните крила. При някои от самолетите от този клас устройствата за генериране на тяга се отклоняват под малък ъгъл, за да осигурят хоризонтален полет. В тази позиция те също създават значителна част от повдигането.

Вторият клас - конвертоплани с вертикално положение на устройството в режими на излитане и кацане. Този клас самолети включва конвертоплани, които излитат и кацат във вертикално положение, а за да преминат към хоризонтален полет, направете завой от 90 °. Апаратите от този клас имат фундаментални недостатъци, които ги правят неподходящи за търговска употреба. Построени са само няколко от този тип. По правило това са едноместни военни превозни средства като изтребители или чисто експериментални модели.

Благодарим ви за проявения интерес. Оценете, харесайте, коментирайте, споделете. Абонирай се.