Летательные аппараты нетрадиционных схем

Компоновка самолета характеризуется применением двух крыльев большого удлинения, расположенных по схеме «тандем», и классического хвостового оперения. Тандемные консоли крыльев соединяются удлиненными мотогондолами, что позволило облегчить конструкцию самого крыла, повысить его жесткость на кручение и решить проблему размещения необходимого количества топлива. Каждая консоль крыла оборудована двухсекционными закрылками и элероном, а в конструкции крыльев применены четыре различных профиля. Заднее крыло имеет больший размах и небольшой отрицательный угол поперечного V, тогда как переднее крыло обладает положительным поперечным V.

Эта компоновка самолета является дальнейшим развитием схемы рекордного самолета «Вояджер» и используется с целью повышения аэродинамического качества аппарата при полете на крейсерском режиме, а также для сокращения длин разбега и пробега при взлете и посадке.

Летные испытания опытного образца самолета (рис. 2.23), начатые в декабре 1987 г., показали, что на режиме взлета аэродинамическое качество достигает ~ 20, а С_у- 3,35.

Рис. 2.23.Тактический транспортный самолет ATTT.

На крейсерском режиме полета все три аэродинамические поверхности (два крыла и стабилизатор) являются несущими.

На самолете предполагается использовать два двигателя мощностью 2800 л. с. (2,06 МВт), размещаемые в удлиненных мотогондолах. Конструкция планера на 70 % состоит из композитных материалов.

Основные данные:

— длина... 22 м;

— размах переднего крыла... 18,5 м;

— размах заднего крыла... 23,4 м;

— высота 4,3 м;

— масса пустого самолета... 13150 кг;

— максимальная взлетная масса... 2550 кг;

— боевой радиус действия... 2200 км;

— скорость полета (на высоте 900 м)... 600 км/ч;

— максимальная полезная нагрузка... 5670 кг.

Глава 3 Самолеты схемы «бесхвостка»

Практически с того самого момента, как человек начал строить летательные аппараты, самолеты схемы «бесхвостка» стали одной из наиболее популярных схем. Одной из первых природных аналогий, на основании которых человек стал создавать летательные аппараты, является естественный бесхвостый планер - семя тропического растения дзанония[7], которое отличается естественной аэродинамической устойчивостью. Семена этого растения, сорвавшись с веток, планируют на значительную дальность до того, как падают на землю, где они пускают корни.

ДОСТОИНСТВА

На первый взгляд, самолет схемы «бесхвостка»[8] обладает многими преимуществами по сравнению с традиционными схемами, которые обусловлены значительным снижением массы конструкции, аэродинамического сопротивления и стоимости благодаря исключению хвостовой части фюзеляжа и аэродинамических поверхностей оперения. Кроме этого, вследствие меньшей инерционности повышается маневренность аппарата. В крупногабаритных конструкциях этой схемы грузы и пассажиры могут размещаться внутри крыла, располагающего значительными объемами. В большинстве построенных самолетов схемы «бесхвостка» силовая установка, экипаж и т. п. размещаются в укороченном по сравнению с обычными фюзеляже, который часто называют гондолой.

НЕДОСТАТКИ

Летательные аппараты схемы «бесхвостка» обладают двумя принципиальными недостатками, которые вполне способны свести на нет присущие этой схеме достоинства. Первым из этих недостатков является неустойчивость в движении тангажа — тенденция крыла к вращению относительно собственной поперечной оси, если положение точки приложения подъемной силы (центр аэродинамического давления) изменяется относительно положения центра масс. Устойчивость такого аппарата легко обеспечить для некоторого расчетного значения скорости, но при изменении скорости или положения центра давления обеспечение устойчивости представляется довольно сложным. Вторым недостатком схемы «бесхвостка» является малое плечо поверхностей управления по тангажу. Так как традиционные органы балансировки - рули высоты — располагаются очень близко к центру тяжести (для «бесхвосток» с прямым крылом), их эффективность значительно снижается по мере уменьшения величины плеча этих поверхностей управления. Это означает, что для создания требуемой по величине силы они должны отклоняться на больший угол. Поэтому для обеспечения балансировки самолета в горизонтальном полете требуется отклонить рули высоты, что приводит к появлению дополнительного аэродинамического сопротивления, известного под названием балансировочного.