Страница:
Другой важнейшей задачей было снижение веса пустого самолета. Уменьшению веса конструкции способствовало применение новейших композиционных материалов с высочайшими характеристиками. Так, основной использованный углепластик в пять-десять раз прочнее стали и намного легче обычных алюминиевых сплавов. Примененная двухбалочная компоновка также способствовала уменьшению веса конструкции, так как эти балки, как говорят, «разгружали» крыло (снижали изгибающий момент по крылу от аэродинамических сил за счет нагружения крыла моментом в противоположную сторону, вниз, от сил веса балок с содержимым). Уменьшился вес силовой установки, оборудования, снаряжения. Все это способствовало и уменьшению потребной тяги или мощности двигателей, а значит, их веса и расхода топлива.
Другим способом увеличения дальности полета является улучшение аэродинамики самолета. Это позволяет выбрать менее мощный и вместе с тем более легкий двигатель с меньшим расходом топлива. Поскольку «Вояджер» тихоходный самолет, то значительную долю аэродинамического сопротивления составляет так называемое индуктивное сопротивление, обусловленное вихреобразованием на концах крыла и снижающееся при увеличении размаха крыла. Для борьбы с ним на самолете было установлено чрезвычайно длинное крыло с удлинением 33,8 (отношение размаха к средней хорде – ширине), в то время как у современных пассажирских самолетов удлинение крыла, как правило, не превышает 10.
Гондола с кабиной экипажа и двумя поршневыми двигателями располагались на крыле. Передний двигатель воздушного охлаждения мощностью 130 лошадиных сил с тянущим винтом работал на взлете, а задний, жидкостного охлаждения, мощностью 110 лошадиных сил использовался для маршевого полета. Двигатели были изготовлены фирмой «Теледайн континенталь» по заказу Пентагона для беспилотных разведывательных самолетов.
«…Самой большой находкой конструктора Б. Рутана, – пишет В.А. Киселев в журнале «Техника и наука», – является разработка и применение на «Вояджере» концепции двух двигателей. Уже отмечалось, что для экономии топлива нужно применять двигатель минимальной мощности. Но в процессе полета на дальность вес самолета снижается за счет выработки топлива. У «Вояджера» это снижение тоже рекордно – в 5 раз! Следовательно, в эти 5 раз желательно уменьшить и мощность силовой установки. Снижать мощность за счет такого значительного дросселирования и уменьшения числа оборотов двигателя невыгодно; удельный расход топлива растет; желательно совершать полет при оборотах, близких к расчетным. В такой ситуации очень выгодным явилось решение использовать два работающих двигателя в начальный период полета и только один – в остальной период, когда выработка горючего снизила вес самолета».
В результате расход горючего у «Вояджера» составил в среднем всего 91 грамм на километр. Это примерно столько же, сколько расходуют обычные легковые машины типа «Жигулей». А ведь самолет в несколько раз тяжелее и к тому же не ехал, а летел со средней скоростью 185 километров в час. Два двигателя, это не только экономия горючего, но и повышение безопасности. Они также в экстренном случае позволяют увеличить мощность при необходимости преодоления грозового фронта или горных вершин. По всей видимости, именно концепция двух двигателей явилась тем последним звеном, которое в итоге позволило достичь успеха.
«Расположить два двигателя на крыле нельзя, – продолжает Киселев, – ведь значительную часть полета работает только один и он будет создавать несимметричную тягу. Значит, оба винта надо располагать по оси симметрии самолета. Применить два соосных винта, каждый из которых вращается своим двигателем, плохо: потребуется длинный и тяжелый вал от заднего двигателя к винту; один остановленный винт снизит эффективность другого. Тогда, может, разнести винты и двигатели по концам фюзеляжа? Такое решение не пройдет, потому что при посадке и взлете задний винт или заденет землю, или, чтобы этого не произошло, потребуются длинные и тяжелые стойки шасси, что явно невыгодно. Тогда давайте сдвинем задний винт вперед, укоротив фюзеляж, но не сдвигая вперед горизонтального оперения (ГО), не укорачивая его плеча. Достичь этого можно, закрепив ГО на двух дополнительных балках фюзеляжа. Полученная компоновка уже удовлетворяет рассмотренной концепции двух двигателей. Но обратим внимание на оптимальную форму крыла "Вояджера". Оно очень длинное и узкое (с малой хордой). На такой малой хорде трудно обеспечить жесткость крепления фюзеляжа и двух балок; относительные деформации ГО и крыла будут значительны, что ухудшит устойчивость и управляемость самолета. Кроме того, в потоке от винтов находится ГО, что, хотя и может улучшить управляемость, но зато снизит тягу винта. Последнее обстоятельство для сверхдальнего самолета имеет более существенное отрицательное значение. В этой ситуации Б. Рутан находит оригинальное решение: поменять местами крыло и ГО, то есть от обычной аэродинамической схемы с хвостовым оперением перейти к схеме "утка", у которой ГО находится впереди крыла. Теперь переднее ГО связывает между собой балки и сам фюзеляж, то есть является дополнительной опорой для балок фюзеляжа. Такая схема обеспечивает большую жесткость и меньшую угловую деформацию ГО относительно крыла. Теперь ничто не тормозит потока от винта основного заднего двигателя. Следовательно, решение, найденное Б. Рутаном, является самым выгодным, оптимальным».
Когда из ангара № 77 на аэродроме в Мохаве впервые выкатили летательный аппарат, собравшиеся специалисты и журналисты были поражены его странным сходством с гигантской ископаемой птицей – птеродактилем.
14 декабря 1986 года «Вояджер», разбежавшись по взлетной дорожке до скорости 70 миль в час (в дальнейшем скорость полета «Вояджера» колебалась от 90 до 150 миль в час), некоторое время не мог взлететь. Крыло, полностью загруженное горючим, несмотря на повышение его изгибной жесткости, дало очень большой прогиб. В конце разбега самолета, когда начались сильные упругие изгибные колебания крыла, произошло несколько ударов колеблющихся концов консолей о поверхность взлетной полосы. Концевые щитки крыла оторвались: левый – на земле, а правый – в воздухе. Однако из-за этих «мелочей» полет решено было не прерывать.
В. Бирюков подробно рассказал о полете «Вояджера» в журнале «Природа и человек»: «…Первые двое суток полета Дик провел за штурвалом «Вояджера» практически бессменно. Он лишь на короткие промежутки времени передавал управление Джине или включал автопилот. Если перелет над Тихим океаном не представил особых трудностей, то дальше, над Малайзией, над Индийским океаном, а главное над территорией Африки путешественники столкнулись с зонами сильных атмосферных волнений…
…Экипаж был вынужден и резко менять курс (порой до 90 градусов), и спешно уходить вниз или вверх, спасаясь от коварных турбулентных потоков.
На третий день пути в районе Филиппинского архипелага наступил редкий момент, когда, по настоянию врача экспедиции, оставшегося на аэродроме в Мохаве, был включен автопилот. Дик и Джина получили возможность отдохнуть. Кабина самолета столь мала – 70x210x140 сантиметров, что Дик дремал, откинув голову на пилотское кресло, а Джина размещалась лежа, правее от него, окруженная многочисленными приборами и необходимыми в полете предметами. Чего только не было в кабине: переключатели емкостей с горючим (их было на борту всего 16), аварийная ручная помпа для горючего, автоматическая и принудительная заправка двигателей маслом, рация, навигационные приборы, две канистры с питьевой водой (40 литров), контейнеры с провиантом. И еще одна трудность, которая сопровождала путешественников все девять дней полета, – оглушающий шум двигателей. Наземные диспетчеры полета в Мохаве поддерживали радиосвязь с «Вояджером» через спутники или пользовались услугами ретрансляторов авиалайнеров, оказывавшихся в непосредственной близости от путешественников. Они сообщали, что Дик и Джина далеко не сразу реагировали на радиозапросы. Нередко проходило не менее пяти минут, пока пилоты собирались с мыслями.
Когда «Вояджер» летел над центральной частью Атлантического океана, направляясь к побережью Латинской Америки, на приборной доске кабины внезапно загорелась красная лампочка. Задний двигатель сильно нагрелся, упало давление масла. А вскоре мотор, чихнув несколько раз, заглох. Наземные диспетчеры передали на борт: "Внимание! Готовьтесь к аварийной посадке", – и стали прикидывать, на каком из бразильских аэродромов можно ее совершить, Джина и Дик, которым попутный ветер над западной частью Атлантики позволил немного передохнуть, были подавлены неприятным известием. Но через несколько минут экипаж радостно сообщил на землю, что полет будет продолжен. Утомленные борьбой со стихией, летчики забыли вовремя долить масло в двигатель. Ошибка была исправлена, двигатель удалось запустить.
На заключительном этапе маршрута, когда «Вояджер» после того, как он почти сутки буквально крался между циклонами вдоль западного побережья США и Мексики и приближался к базе ВВС Эдвардс, внезапно прекратилась подача горючего. Причем в тот же самый злополучный задний двигатель. Джина по самый пояс влезла в правое крыло, отключила автоматическую помпу и приступила к подаче горючего при помощи ручной. Но на этом злоключения не кончились – отказал стартер. Дик включил автопилот и полез в левое крыло, где находились предохранители электросистемы. Только тогда стартер заработал, а затем, немного покапризничав, заработал и мотор. Потом включилась автоматическая помпа горючего, и Джина смогла вернуться в кабину на свое место».
В конце концов, Дик и Джина выдержали это тяжелое девятисуточное испытание непрерывным шумом, жесткой болтанкой и неудобствами малой кабины самолета и с честью закончили этот исторический перелет на авиабазе Эдвардс.
Пассажирский лайнер «Боинг-777»
Многоцелевой самолет-амфибия Бе-200
Другим способом увеличения дальности полета является улучшение аэродинамики самолета. Это позволяет выбрать менее мощный и вместе с тем более легкий двигатель с меньшим расходом топлива. Поскольку «Вояджер» тихоходный самолет, то значительную долю аэродинамического сопротивления составляет так называемое индуктивное сопротивление, обусловленное вихреобразованием на концах крыла и снижающееся при увеличении размаха крыла. Для борьбы с ним на самолете было установлено чрезвычайно длинное крыло с удлинением 33,8 (отношение размаха к средней хорде – ширине), в то время как у современных пассажирских самолетов удлинение крыла, как правило, не превышает 10.
Гондола с кабиной экипажа и двумя поршневыми двигателями располагались на крыле. Передний двигатель воздушного охлаждения мощностью 130 лошадиных сил с тянущим винтом работал на взлете, а задний, жидкостного охлаждения, мощностью 110 лошадиных сил использовался для маршевого полета. Двигатели были изготовлены фирмой «Теледайн континенталь» по заказу Пентагона для беспилотных разведывательных самолетов.
«…Самой большой находкой конструктора Б. Рутана, – пишет В.А. Киселев в журнале «Техника и наука», – является разработка и применение на «Вояджере» концепции двух двигателей. Уже отмечалось, что для экономии топлива нужно применять двигатель минимальной мощности. Но в процессе полета на дальность вес самолета снижается за счет выработки топлива. У «Вояджера» это снижение тоже рекордно – в 5 раз! Следовательно, в эти 5 раз желательно уменьшить и мощность силовой установки. Снижать мощность за счет такого значительного дросселирования и уменьшения числа оборотов двигателя невыгодно; удельный расход топлива растет; желательно совершать полет при оборотах, близких к расчетным. В такой ситуации очень выгодным явилось решение использовать два работающих двигателя в начальный период полета и только один – в остальной период, когда выработка горючего снизила вес самолета».
В результате расход горючего у «Вояджера» составил в среднем всего 91 грамм на километр. Это примерно столько же, сколько расходуют обычные легковые машины типа «Жигулей». А ведь самолет в несколько раз тяжелее и к тому же не ехал, а летел со средней скоростью 185 километров в час. Два двигателя, это не только экономия горючего, но и повышение безопасности. Они также в экстренном случае позволяют увеличить мощность при необходимости преодоления грозового фронта или горных вершин. По всей видимости, именно концепция двух двигателей явилась тем последним звеном, которое в итоге позволило достичь успеха.
«Расположить два двигателя на крыле нельзя, – продолжает Киселев, – ведь значительную часть полета работает только один и он будет создавать несимметричную тягу. Значит, оба винта надо располагать по оси симметрии самолета. Применить два соосных винта, каждый из которых вращается своим двигателем, плохо: потребуется длинный и тяжелый вал от заднего двигателя к винту; один остановленный винт снизит эффективность другого. Тогда, может, разнести винты и двигатели по концам фюзеляжа? Такое решение не пройдет, потому что при посадке и взлете задний винт или заденет землю, или, чтобы этого не произошло, потребуются длинные и тяжелые стойки шасси, что явно невыгодно. Тогда давайте сдвинем задний винт вперед, укоротив фюзеляж, но не сдвигая вперед горизонтального оперения (ГО), не укорачивая его плеча. Достичь этого можно, закрепив ГО на двух дополнительных балках фюзеляжа. Полученная компоновка уже удовлетворяет рассмотренной концепции двух двигателей. Но обратим внимание на оптимальную форму крыла "Вояджера". Оно очень длинное и узкое (с малой хордой). На такой малой хорде трудно обеспечить жесткость крепления фюзеляжа и двух балок; относительные деформации ГО и крыла будут значительны, что ухудшит устойчивость и управляемость самолета. Кроме того, в потоке от винтов находится ГО, что, хотя и может улучшить управляемость, но зато снизит тягу винта. Последнее обстоятельство для сверхдальнего самолета имеет более существенное отрицательное значение. В этой ситуации Б. Рутан находит оригинальное решение: поменять местами крыло и ГО, то есть от обычной аэродинамической схемы с хвостовым оперением перейти к схеме "утка", у которой ГО находится впереди крыла. Теперь переднее ГО связывает между собой балки и сам фюзеляж, то есть является дополнительной опорой для балок фюзеляжа. Такая схема обеспечивает большую жесткость и меньшую угловую деформацию ГО относительно крыла. Теперь ничто не тормозит потока от винта основного заднего двигателя. Следовательно, решение, найденное Б. Рутаном, является самым выгодным, оптимальным».
Когда из ангара № 77 на аэродроме в Мохаве впервые выкатили летательный аппарат, собравшиеся специалисты и журналисты были поражены его странным сходством с гигантской ископаемой птицей – птеродактилем.
14 декабря 1986 года «Вояджер», разбежавшись по взлетной дорожке до скорости 70 миль в час (в дальнейшем скорость полета «Вояджера» колебалась от 90 до 150 миль в час), некоторое время не мог взлететь. Крыло, полностью загруженное горючим, несмотря на повышение его изгибной жесткости, дало очень большой прогиб. В конце разбега самолета, когда начались сильные упругие изгибные колебания крыла, произошло несколько ударов колеблющихся концов консолей о поверхность взлетной полосы. Концевые щитки крыла оторвались: левый – на земле, а правый – в воздухе. Однако из-за этих «мелочей» полет решено было не прерывать.
В. Бирюков подробно рассказал о полете «Вояджера» в журнале «Природа и человек»: «…Первые двое суток полета Дик провел за штурвалом «Вояджера» практически бессменно. Он лишь на короткие промежутки времени передавал управление Джине или включал автопилот. Если перелет над Тихим океаном не представил особых трудностей, то дальше, над Малайзией, над Индийским океаном, а главное над территорией Африки путешественники столкнулись с зонами сильных атмосферных волнений…
…Экипаж был вынужден и резко менять курс (порой до 90 градусов), и спешно уходить вниз или вверх, спасаясь от коварных турбулентных потоков.
На третий день пути в районе Филиппинского архипелага наступил редкий момент, когда, по настоянию врача экспедиции, оставшегося на аэродроме в Мохаве, был включен автопилот. Дик и Джина получили возможность отдохнуть. Кабина самолета столь мала – 70x210x140 сантиметров, что Дик дремал, откинув голову на пилотское кресло, а Джина размещалась лежа, правее от него, окруженная многочисленными приборами и необходимыми в полете предметами. Чего только не было в кабине: переключатели емкостей с горючим (их было на борту всего 16), аварийная ручная помпа для горючего, автоматическая и принудительная заправка двигателей маслом, рация, навигационные приборы, две канистры с питьевой водой (40 литров), контейнеры с провиантом. И еще одна трудность, которая сопровождала путешественников все девять дней полета, – оглушающий шум двигателей. Наземные диспетчеры полета в Мохаве поддерживали радиосвязь с «Вояджером» через спутники или пользовались услугами ретрансляторов авиалайнеров, оказывавшихся в непосредственной близости от путешественников. Они сообщали, что Дик и Джина далеко не сразу реагировали на радиозапросы. Нередко проходило не менее пяти минут, пока пилоты собирались с мыслями.
Когда «Вояджер» летел над центральной частью Атлантического океана, направляясь к побережью Латинской Америки, на приборной доске кабины внезапно загорелась красная лампочка. Задний двигатель сильно нагрелся, упало давление масла. А вскоре мотор, чихнув несколько раз, заглох. Наземные диспетчеры передали на борт: "Внимание! Готовьтесь к аварийной посадке", – и стали прикидывать, на каком из бразильских аэродромов можно ее совершить, Джина и Дик, которым попутный ветер над западной частью Атлантики позволил немного передохнуть, были подавлены неприятным известием. Но через несколько минут экипаж радостно сообщил на землю, что полет будет продолжен. Утомленные борьбой со стихией, летчики забыли вовремя долить масло в двигатель. Ошибка была исправлена, двигатель удалось запустить.
На заключительном этапе маршрута, когда «Вояджер» после того, как он почти сутки буквально крался между циклонами вдоль западного побережья США и Мексики и приближался к базе ВВС Эдвардс, внезапно прекратилась подача горючего. Причем в тот же самый злополучный задний двигатель. Джина по самый пояс влезла в правое крыло, отключила автоматическую помпу и приступила к подаче горючего при помощи ручной. Но на этом злоключения не кончились – отказал стартер. Дик включил автопилот и полез в левое крыло, где находились предохранители электросистемы. Только тогда стартер заработал, а затем, немного покапризничав, заработал и мотор. Потом включилась автоматическая помпа горючего, и Джина смогла вернуться в кабину на свое место».
В конце концов, Дик и Джина выдержали это тяжелое девятисуточное испытание непрерывным шумом, жесткой болтанкой и неудобствами малой кабины самолета и с честью закончили этот исторический перелет на авиабазе Эдвардс.
Пассажирский лайнер «Боинг-777»
В Сиэтле на одном из принадлежащих фирме «Боинг» авиазаводов стоит на вечном приколе первый реактивный «Боинг-707». Он был вторым после советского Ту-104 турбореактивным самолетом. «707» приступил к регулярным перевозкам пассажиров позднее «Тушки» на два года – в 1958 году. И тот и другой стали родоначальниками плеяды принципиально новых лайнеров пятого океана.
Сегодня, если вам доведется лететь в Штаты, то скорее всего вы попадете на борт самолета фирмы «Боинг». Увы, почти весь мир нынче летает на «Боингах», а не на «Туполевых». Причина проста: продукция корпорации «Боинг» комфортабельнее, экономичнее и надежнее, чем техника большинства других авиастроительных фирм мира. Единственный серьезный конкурент «Боинга» – европейский концерн «Эрбас индастри». Авиационные эксперты сравнивают эти две компании с парочкой бульдогов, которые при встрече сдержанно виляют хвостами, но в любой момент готовы вцепиться друг другу в глотку.
В 1995 году на Международном авиасалоне в Ле-Бурже американцы буквально «раздавили» своих конкурентов. Сначала в небе Ле-Бурже неожиданно возник таинственный бомбардировщик «B-2», в разработке которого принимал участие «Боинг», затем с точностью до секунды на летном поле приземлился гигантский «Боинг-777». А окончательно «добило» конкурентов то, что американцы установили в салоне своего лайнера макет новейшего «Эрбаса» в натуральную величину и пригласили посетителей самим сравнить удобства на борту обоих самолетов. Комментарии были излишни.
Однако жизненный путь «Боинга» не всегда был гладким. Порой компания была вынуждена увольнять сотрудников, вместо самолетов выпускать мебель и скоростные лодки, газовые турбины и ветряные мельницы-генераторы.
Но компания всегда хранила верность самолетам и при каждом удобном случае выпускала новую оригинальную модель, которая неизменно становилась «любимицей» не только пассажиров, но и летчиков.
Вячеслав Ким, пилот, налетавший на «Боингах» немало часов, рассказывает:
«Экипажи «Боингов» состоят всего из двух человек: командира и второго пилота. Остальных людей заменяет электронное оборудование, с которым очень просто и удобно работать. «Боинг» может садиться, тормозить и останавливаться на полосе автоматически.
Контроль за работой систем «организма» самолета обеспечивает электроника, причем всегда есть дублирующая, страхующая система. Отказал один компьютер, второй справится в одиночку.
Кабина пилота на «Боингах» гораздо удобнее, комфортабельнее, чем на наших самолетах. Прекрасный обзор, низкий уровень шума, отличное кондиционирование. Просчитана рациональность каждого движения, пилоту никуда не надо тянуться. Регулируется положение кресла: наклон спинки, высота сиденья, даже длина педалей. Главной функцией пилота становится грамотное управление автоматикой. В кабине все продумано до такой степени, что сидишь и думаешь, как все-таки здорово, что есть такие самолеты и на них уже летают наши летчики».
Новейшая модель американской корпорации «Боинг-777» – самый крупный в мире двухдвигательный реактивный пассажирский самолет. По всем основным летно-техническим характеристикам у него нет и, пожалуй, долго не будет равных среди авиалайнеров суперкласса.
О конструировании и производстве «Боинга» под номером «777» фирма объявила в ноябре 1990 года. К работе над этим проектом был привлечен большой творческий коллектив – четыре тысячи человек. Ему дали статус самостоятельного подразделения – со своей администрацией, финансами, коммерческой службой. По замыслу создателей «Боинг-777» должен был превзойти по всем определяющим параметрам такие совершенные самолеты, как «МД-11» американской компании «Макдоннелл Дуглас» с тремя силовыми установками и четырехдвигательный A-340 европейского консорциума «Эрбас Индастри».
12 июня 1994 года «Боинг-777», стартовав с заводского аэродрома в городе Эверетте, штата Вашингтон, совершил свой первый четырехчасовой испытательный полет. С этого момента фирма приступила к самой объемной в ее почти восьмидесятилетней истории серии летных испытаний. Для этой цели использовались девять «Боингов-777» с различными двигателями – «Пратт энд Уитни», «Дженерал Электрик» и «Роллс-Ройс». Механические, электрические и гидравлические системы дополнительно придирчиво исследовались на земле в специализированных лабораториях.
Подобно всем самолетам семейства «Боинг», новая модель разрабатывалась на принципах, заложенных и апробированных в более ранних моделях, таких как «Боинг-747» и «Боинг-767». На совещаниях-семинарах и представительных широкопрофильных дискуссиях конструкторы фирмы советовались с будущими эксплуатантами нового лайнера. В результате такого свободного научно-технического диалога удалось найти оптимальную и взаимоприемлемую концепцию замышлявшегося проекта.
Например, существенно облегчило, ускорило и удешевило конструирование и строительство воздушного лайнера нового поколения решение использовать восемьдесят элементов важнейшего оборудования, действующего на «боингах» последних модификаций.
Поставки нового суперлайнера начались в 1995 году. На первой стадии американской авиакомпании их получила «Юнайтед эрлайнз», заказавшая 34 воздушных лайнера, и японская «Олл Ниппон Эрвейз», заказавшая пятнадцать самолетов. Всего же в портфеле у фирмы к тому времени были заказы уже на 147 «Боингов-777».
«Боинг-777», конечно же, впечатляет размерами. Диаметр идеально круглого фюзеляжа – 6,2 метра, длина – 63,7 метра. Размеры лайнера позволяют легко варьировать по желанию заказчика компоновку кресел – от шести до десяти в каждом ряду с двумя проходами между ними. В самолете можно разместить при трех классах обслуживания 305—328 пассажиров, при двух – 375—400, а при одном – 440. Под пассажирскими салонами на нижней палубе самолета расположен грузовой отсек с автономными средствами механизации, объемом в 160 кубических метров. Сюда входят 32 стандартных контейнера.
Стандартный максимальный взлетный вес самолета – 229520 килограммов, дальность беспосадочного полета – 7340 километров. Конструктивные особенности позволяют увеличить взлетный вес до 233600 или до 242670 килограммов, а дальность полета соответственно до 7850 и до 8930 километров.
Вот, что говорят о новейшем самолете специальные корреспонденты «Гражданской авиации» Валентин Гольцов и Анатолий Игошин, побывавшие в командировке на фирме «Боинг»:
«У «Боинга-777» наиболее эффективный по аэродинамике профиль крыла из всех существующих дозвуковых гражданских самолетов. Это достигнуто за счет усовершенствования крыла, впервые примененного на «Боинг-757» и «Боинг-767» и имеющего большой размах (на «777» – 60,9 метра), а также благодаря его увеличенной толщине, что играет положительную роль в полете на крейсерском режиме. По сравнению с конкурирующими самолетами такое крыло позволяет «Боинг-777» значительно быстрее после взлета выходить на заданный эшелон и экономичнее совершать полет на больших высотах. Оно также дает ему возможность взлетать с полной загрузкой с высокогорных аэродромов в условиях повышенных плюсовых температур наружного воздуха. Внутри крыла и центропланной секции «Боинг-777» сосредоточены емкости авиатоплива, количество которого, исходя из вариантов конструкции самолета, может колебаться в пределах от 117335 до 169190 литров.
Учтено предложение отдельных перевозчиков «вписывать» крыло «Боинг-777» после его посадки в типоразмеры эксплуатирующихся у них самолетов ДК-10, «Локхид-1011» и "Боинг-767", что необходимо из-за специфических аэродромных пространств и сооружений. По заказу таких будущих владельцев "трех семерок" концы их крыльев, длиною в 6,8 метра каждое, могут устанавливаться на земле посредством шарнирных соединений и силовых приводов в вертикальное положение. Это сокращает размах крыла до 47,3 метра.
Авиадвигатели трех упоминавшихся выше типов, которыми предусмотрено оснащать "Боинг-777", обладают очень хорошими экономическими характеристиками расхода топлива. По мощности они превышают на сорок процентов силовые установки "Боинга-767", однако уровень шума у них примерно одинаков. То и другое обеспечивается применением в двигателях на новом самолете усовершенствованных вентиляторов большого диаметра, имеющих широкую хорду и степень двухконтурности в соотношении от 6:1 до 9:1. У двигателей других современных широкофюзеляжных самолетов это соотношение составляет обычно 5:1».
Важное преимущество «Боинга-777» по сравнению с другими современными авиалайнерами состоит в использовании в его конструкции разнообразных легких, но чрезвычайно прочных сплавов и композиционных материалов. Таким образом, существенно снижены вес самолета и стоимость его производства.
Улучшенный алюминиевый сплав, к примеру, обладает не только малым весом, но и повышает сопротивляемость конструкции коррозии и появлению трещин. Поэтому из него изготовлены верхняя обшивка крыла и стрингеры. А вот в вертикальном и горизонтальном оперении применены элементы, сделанные из графитовых волокон, скрепленных особыми видами затвердевающих смол. Балки пола пассажирской кабины, аэродинамические обтекатели и другие детали изготовлены из композиционных материалов. В целом же суммарная доля «композитов» в общем весе всей конструкции самолета составляет девять процентов.
«На "Боинге-777", – отмечают журналисты «Гражданской авиации», – самые могучие из когда-либо устанавливаемых на коммерческих авиалайнерах шасси, состоящие из двенадцати колес. Они позволяют добиться сбалансированного распределения веса самолета, движущегося по рулежным дорожкам и взлетно-посадочной полосе. Благодаря этому удалось избежать введения в конструкцию дополнительной двухколесной стойки шасси под центром фюзеляжа. Шасси оснащено системой тормозов повышенной эффективности.
С учетом предложений клиентуры фирма приняла решение о горизонтальном размещении приборных панелей в пилотской кабине «Боинга-777» (именно так они смонтированы на "Боинге-747-400"). Основная информация о полете, навигации и работе двигателей отображается на шести приборных панелях. Используются два вида дисплеев – с обычными электронно-лучевыми трубками и работающие на жидких кристаллах. Последние вдвое тоньше дисплеев с катодными трубками, они более долговечны и надежны. Пилотов удовлетворяет еще и то, что показания таких дисплеев отчетливо различимы и при попадании на них солнечного света. На приборной доске "Боинга-777", в ее центральной части, установлены три многоцелевые контрольные панели с дисплеями. На них отображается вся информация о полете самолета, поступающая от интегрированной системы контроля. Впервые здесь нашли применение цветные дисплеи. Они облегчают восприятие пилотами всего комплекса приходящей к ним информации: об общем состоянии самолета, необходимости проведения на нем ремонтных операций, функционировании систем управления и связи, тяге двигателей».
В конструировании и производстве «Боинга-777» широко использовался международный опыт, помощь авиакосмических компаний США, Европы, Канады, Азии и Тихоокеанского региона. Весомый вклад в создание этого самолета внесли головные фирмы японской аэрокосмической промышленности – «Мицубиси», «Кавасаки» и «Фуджи Хэви Индастриз». С их интеллектуальной и финансовой поддержкой построено около двадцати процентов конструкции самолета.
Без такой дружной взаимной заинтересованности заказчиков, зарубежных инвесторов, поставщиков материалов и отдельных частей самолета оперативная разработка и практическая реализация столь емкого в финансовом отношении и технически сложного проекта была бы серьезно затруднена и растянута во времени.
Сегодня, если вам доведется лететь в Штаты, то скорее всего вы попадете на борт самолета фирмы «Боинг». Увы, почти весь мир нынче летает на «Боингах», а не на «Туполевых». Причина проста: продукция корпорации «Боинг» комфортабельнее, экономичнее и надежнее, чем техника большинства других авиастроительных фирм мира. Единственный серьезный конкурент «Боинга» – европейский концерн «Эрбас индастри». Авиационные эксперты сравнивают эти две компании с парочкой бульдогов, которые при встрече сдержанно виляют хвостами, но в любой момент готовы вцепиться друг другу в глотку.
В 1995 году на Международном авиасалоне в Ле-Бурже американцы буквально «раздавили» своих конкурентов. Сначала в небе Ле-Бурже неожиданно возник таинственный бомбардировщик «B-2», в разработке которого принимал участие «Боинг», затем с точностью до секунды на летном поле приземлился гигантский «Боинг-777». А окончательно «добило» конкурентов то, что американцы установили в салоне своего лайнера макет новейшего «Эрбаса» в натуральную величину и пригласили посетителей самим сравнить удобства на борту обоих самолетов. Комментарии были излишни.
Однако жизненный путь «Боинга» не всегда был гладким. Порой компания была вынуждена увольнять сотрудников, вместо самолетов выпускать мебель и скоростные лодки, газовые турбины и ветряные мельницы-генераторы.
Но компания всегда хранила верность самолетам и при каждом удобном случае выпускала новую оригинальную модель, которая неизменно становилась «любимицей» не только пассажиров, но и летчиков.
Вячеслав Ким, пилот, налетавший на «Боингах» немало часов, рассказывает:
«Экипажи «Боингов» состоят всего из двух человек: командира и второго пилота. Остальных людей заменяет электронное оборудование, с которым очень просто и удобно работать. «Боинг» может садиться, тормозить и останавливаться на полосе автоматически.
Контроль за работой систем «организма» самолета обеспечивает электроника, причем всегда есть дублирующая, страхующая система. Отказал один компьютер, второй справится в одиночку.
Кабина пилота на «Боингах» гораздо удобнее, комфортабельнее, чем на наших самолетах. Прекрасный обзор, низкий уровень шума, отличное кондиционирование. Просчитана рациональность каждого движения, пилоту никуда не надо тянуться. Регулируется положение кресла: наклон спинки, высота сиденья, даже длина педалей. Главной функцией пилота становится грамотное управление автоматикой. В кабине все продумано до такой степени, что сидишь и думаешь, как все-таки здорово, что есть такие самолеты и на них уже летают наши летчики».
Новейшая модель американской корпорации «Боинг-777» – самый крупный в мире двухдвигательный реактивный пассажирский самолет. По всем основным летно-техническим характеристикам у него нет и, пожалуй, долго не будет равных среди авиалайнеров суперкласса.
О конструировании и производстве «Боинга» под номером «777» фирма объявила в ноябре 1990 года. К работе над этим проектом был привлечен большой творческий коллектив – четыре тысячи человек. Ему дали статус самостоятельного подразделения – со своей администрацией, финансами, коммерческой службой. По замыслу создателей «Боинг-777» должен был превзойти по всем определяющим параметрам такие совершенные самолеты, как «МД-11» американской компании «Макдоннелл Дуглас» с тремя силовыми установками и четырехдвигательный A-340 европейского консорциума «Эрбас Индастри».
12 июня 1994 года «Боинг-777», стартовав с заводского аэродрома в городе Эверетте, штата Вашингтон, совершил свой первый четырехчасовой испытательный полет. С этого момента фирма приступила к самой объемной в ее почти восьмидесятилетней истории серии летных испытаний. Для этой цели использовались девять «Боингов-777» с различными двигателями – «Пратт энд Уитни», «Дженерал Электрик» и «Роллс-Ройс». Механические, электрические и гидравлические системы дополнительно придирчиво исследовались на земле в специализированных лабораториях.
Подобно всем самолетам семейства «Боинг», новая модель разрабатывалась на принципах, заложенных и апробированных в более ранних моделях, таких как «Боинг-747» и «Боинг-767». На совещаниях-семинарах и представительных широкопрофильных дискуссиях конструкторы фирмы советовались с будущими эксплуатантами нового лайнера. В результате такого свободного научно-технического диалога удалось найти оптимальную и взаимоприемлемую концепцию замышлявшегося проекта.
Например, существенно облегчило, ускорило и удешевило конструирование и строительство воздушного лайнера нового поколения решение использовать восемьдесят элементов важнейшего оборудования, действующего на «боингах» последних модификаций.
Поставки нового суперлайнера начались в 1995 году. На первой стадии американской авиакомпании их получила «Юнайтед эрлайнз», заказавшая 34 воздушных лайнера, и японская «Олл Ниппон Эрвейз», заказавшая пятнадцать самолетов. Всего же в портфеле у фирмы к тому времени были заказы уже на 147 «Боингов-777».
«Боинг-777», конечно же, впечатляет размерами. Диаметр идеально круглого фюзеляжа – 6,2 метра, длина – 63,7 метра. Размеры лайнера позволяют легко варьировать по желанию заказчика компоновку кресел – от шести до десяти в каждом ряду с двумя проходами между ними. В самолете можно разместить при трех классах обслуживания 305—328 пассажиров, при двух – 375—400, а при одном – 440. Под пассажирскими салонами на нижней палубе самолета расположен грузовой отсек с автономными средствами механизации, объемом в 160 кубических метров. Сюда входят 32 стандартных контейнера.
Стандартный максимальный взлетный вес самолета – 229520 килограммов, дальность беспосадочного полета – 7340 километров. Конструктивные особенности позволяют увеличить взлетный вес до 233600 или до 242670 килограммов, а дальность полета соответственно до 7850 и до 8930 километров.
Вот, что говорят о новейшем самолете специальные корреспонденты «Гражданской авиации» Валентин Гольцов и Анатолий Игошин, побывавшие в командировке на фирме «Боинг»:
«У «Боинга-777» наиболее эффективный по аэродинамике профиль крыла из всех существующих дозвуковых гражданских самолетов. Это достигнуто за счет усовершенствования крыла, впервые примененного на «Боинг-757» и «Боинг-767» и имеющего большой размах (на «777» – 60,9 метра), а также благодаря его увеличенной толщине, что играет положительную роль в полете на крейсерском режиме. По сравнению с конкурирующими самолетами такое крыло позволяет «Боинг-777» значительно быстрее после взлета выходить на заданный эшелон и экономичнее совершать полет на больших высотах. Оно также дает ему возможность взлетать с полной загрузкой с высокогорных аэродромов в условиях повышенных плюсовых температур наружного воздуха. Внутри крыла и центропланной секции «Боинг-777» сосредоточены емкости авиатоплива, количество которого, исходя из вариантов конструкции самолета, может колебаться в пределах от 117335 до 169190 литров.
Учтено предложение отдельных перевозчиков «вписывать» крыло «Боинг-777» после его посадки в типоразмеры эксплуатирующихся у них самолетов ДК-10, «Локхид-1011» и "Боинг-767", что необходимо из-за специфических аэродромных пространств и сооружений. По заказу таких будущих владельцев "трех семерок" концы их крыльев, длиною в 6,8 метра каждое, могут устанавливаться на земле посредством шарнирных соединений и силовых приводов в вертикальное положение. Это сокращает размах крыла до 47,3 метра.
Авиадвигатели трех упоминавшихся выше типов, которыми предусмотрено оснащать "Боинг-777", обладают очень хорошими экономическими характеристиками расхода топлива. По мощности они превышают на сорок процентов силовые установки "Боинга-767", однако уровень шума у них примерно одинаков. То и другое обеспечивается применением в двигателях на новом самолете усовершенствованных вентиляторов большого диаметра, имеющих широкую хорду и степень двухконтурности в соотношении от 6:1 до 9:1. У двигателей других современных широкофюзеляжных самолетов это соотношение составляет обычно 5:1».
Важное преимущество «Боинга-777» по сравнению с другими современными авиалайнерами состоит в использовании в его конструкции разнообразных легких, но чрезвычайно прочных сплавов и композиционных материалов. Таким образом, существенно снижены вес самолета и стоимость его производства.
Улучшенный алюминиевый сплав, к примеру, обладает не только малым весом, но и повышает сопротивляемость конструкции коррозии и появлению трещин. Поэтому из него изготовлены верхняя обшивка крыла и стрингеры. А вот в вертикальном и горизонтальном оперении применены элементы, сделанные из графитовых волокон, скрепленных особыми видами затвердевающих смол. Балки пола пассажирской кабины, аэродинамические обтекатели и другие детали изготовлены из композиционных материалов. В целом же суммарная доля «композитов» в общем весе всей конструкции самолета составляет девять процентов.
«На "Боинге-777", – отмечают журналисты «Гражданской авиации», – самые могучие из когда-либо устанавливаемых на коммерческих авиалайнерах шасси, состоящие из двенадцати колес. Они позволяют добиться сбалансированного распределения веса самолета, движущегося по рулежным дорожкам и взлетно-посадочной полосе. Благодаря этому удалось избежать введения в конструкцию дополнительной двухколесной стойки шасси под центром фюзеляжа. Шасси оснащено системой тормозов повышенной эффективности.
С учетом предложений клиентуры фирма приняла решение о горизонтальном размещении приборных панелей в пилотской кабине «Боинга-777» (именно так они смонтированы на "Боинге-747-400"). Основная информация о полете, навигации и работе двигателей отображается на шести приборных панелях. Используются два вида дисплеев – с обычными электронно-лучевыми трубками и работающие на жидких кристаллах. Последние вдвое тоньше дисплеев с катодными трубками, они более долговечны и надежны. Пилотов удовлетворяет еще и то, что показания таких дисплеев отчетливо различимы и при попадании на них солнечного света. На приборной доске "Боинга-777", в ее центральной части, установлены три многоцелевые контрольные панели с дисплеями. На них отображается вся информация о полете самолета, поступающая от интегрированной системы контроля. Впервые здесь нашли применение цветные дисплеи. Они облегчают восприятие пилотами всего комплекса приходящей к ним информации: об общем состоянии самолета, необходимости проведения на нем ремонтных операций, функционировании систем управления и связи, тяге двигателей».
В конструировании и производстве «Боинга-777» широко использовался международный опыт, помощь авиакосмических компаний США, Европы, Канады, Азии и Тихоокеанского региона. Весомый вклад в создание этого самолета внесли головные фирмы японской аэрокосмической промышленности – «Мицубиси», «Кавасаки» и «Фуджи Хэви Индастриз». С их интеллектуальной и финансовой поддержкой построено около двадцати процентов конструкции самолета.
Без такой дружной взаимной заинтересованности заказчиков, зарубежных инвесторов, поставщиков материалов и отдельных частей самолета оперативная разработка и практическая реализация столь емкого в финансовом отношении и технически сложного проекта была бы серьезно затруднена и растянута во времени.
Многоцелевой самолет-амфибия Бе-200
Гидросамолет – это аппарат, приспособленный для взлета с воды и посадки на нее. Они бывают на поплавках (вместо колес шасси самолета) и с корпусом, позволяющим садиться на воду, – летающие лодки. Все большие гидросамолеты – металлические летающие лодки.
Интересно, что до 1930-х годов гидросамолеты часто были быстрее обычных и летали дальше.
Первый перелет через Атлантику совершил капитан-лейтенант Альберт Кушен Рид со своим экипажем на летающей лодке Кертисс NC-4, ВМС США. Весь перелет, от аэродрома Рокауэй, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, начавшийся 8 мая 1919 года, протяженностью 7591 километр продолжался 53 часа 58 минут и закончился в Плимуте, Великобритания, 31 мая.
И впервые вокруг земного шара облетели два самолета-амфибии армии США типа Дуглас DWC за 57 этапов. Они вылетели из Сиэтла, штат Вашингтон, 6 апреля и приземлились там же 28 сентября 1924 года.
Игорь Сикорский, выдающийся конструктор вертолетов и самолетов, создал удачные серийные амфибии: пятиместную «летающую яхту» S-39, шестнадцатиместную S-41 и сорокапятиместный «летающий клиппер» S-40. Четырехмоторные S-40 стали первыми серийными пассажирскими авиалайнерами, эксплуатировавшимися на регулярных океанских авиалиниях большой протяженности. На амфибиях Сикорского произошло становление известной авиакомпании «Пан Америкен», которая также заказала его компании первые многомоторные пассажирские авиалайнеры S-42, предназначенные для регулярных трансокеанских перевозок.
Летающие лодки были единственной возможностью принимать большие самолеты в городах, где не было аэропортов со взлетно-посадочными полосами. Самолеты компании «Пан Америкен» летали в города Южной Америки и Канады, перевозя 40 и более пассажиров.
В 1934 году летающая лодка S-42 побила десять мировых рекордов. Сикорский настолько верил в возможности самолетов этого типа, что предлагал рядом с городами, расположенными вдали от морей и рек, рыть для них каналы и заполнять их антифризом, чтобы не зависеть от погоды.
В 1937 году на серийном S-42 начались и первые пассажирские перевозки через Атлантику. Так, летающая лодка фирмы Сикорского стала первым самолетом, соединившим континенты.
Сегодня самым современным гидросамолетом, не имеющим аналогов в мировом авиастроении, признан Бе-200. Он создан Таганрогским авиационным научно-техническим комплексом (ТАНТК) им. Г.М. Бериева на базе идей, реализованных в военном самолете-амфибии А-40 «Альбатрос» – уникальной машине, которая, к сожалению, из-за отсутствия финансирования так и не была запущена в серию. «Альбатрос» разрабатывался по заданию министерства обороны и предназначался, прежде всего, для противолодочных, патрульных и поисково-спасательных операций. Бе-200 – конверсионная разработка. Это универсальный самолет.
Главное его предназначение – тушение лесных пожаров.
Еще в конце 1980-х годов специалисты лесного хозяйства провели соответствующие исследования и пришли к заключению, что наиболее эффективным средством пожаротушения является самолет-амфибия, базирующийся на аэродроме, удаленном от очага пожара до пятисот километров, способный брать на борт до двенадцати тонн воды из водоема, находящегося на расстоянии от десяти до двадцати километров от места возгорания. Как раз этим требованиям и отвечает Бе-200.
В противопожарном варианте самолет-амфибия является наиболее эффективным средством обнаружения и борьбы с разрушительными пожарами. Противопожарный самолет-амфибия способен принимать на борт двенадцать тонн воды в 8 секций-емкостей, расположенных под полом кабины. На полную заправку уходит лишь двенадцать секунд. За одну заправку топливом самолет способен доставить к очагу пожара до 310 тонн воды. Заметим, что производительность канадских противопожарных самолетов CL-215 и CL-415 много меньше. Восемь створок водяных баков с программируемой последовательностью открытия (сброс воды залпом или поочередно) существенно повышают эффективность пожаротушения. Навигационное оборудование позволяет выводить самолет точно к очагу, а при повторном заходе – к месту предыдущего сброса огнегасящего состава, что очень важно при сильном задымлении и работе нескольких самолетов.
Интересно, что до 1930-х годов гидросамолеты часто были быстрее обычных и летали дальше.
Первый перелет через Атлантику совершил капитан-лейтенант Альберт Кушен Рид со своим экипажем на летающей лодке Кертисс NC-4, ВМС США. Весь перелет, от аэродрома Рокауэй, Лонг-Айленд, Нью-Йорк, начавшийся 8 мая 1919 года, протяженностью 7591 километр продолжался 53 часа 58 минут и закончился в Плимуте, Великобритания, 31 мая.
И впервые вокруг земного шара облетели два самолета-амфибии армии США типа Дуглас DWC за 57 этапов. Они вылетели из Сиэтла, штат Вашингтон, 6 апреля и приземлились там же 28 сентября 1924 года.
Игорь Сикорский, выдающийся конструктор вертолетов и самолетов, создал удачные серийные амфибии: пятиместную «летающую яхту» S-39, шестнадцатиместную S-41 и сорокапятиместный «летающий клиппер» S-40. Четырехмоторные S-40 стали первыми серийными пассажирскими авиалайнерами, эксплуатировавшимися на регулярных океанских авиалиниях большой протяженности. На амфибиях Сикорского произошло становление известной авиакомпании «Пан Америкен», которая также заказала его компании первые многомоторные пассажирские авиалайнеры S-42, предназначенные для регулярных трансокеанских перевозок.
Летающие лодки были единственной возможностью принимать большие самолеты в городах, где не было аэропортов со взлетно-посадочными полосами. Самолеты компании «Пан Америкен» летали в города Южной Америки и Канады, перевозя 40 и более пассажиров.
В 1934 году летающая лодка S-42 побила десять мировых рекордов. Сикорский настолько верил в возможности самолетов этого типа, что предлагал рядом с городами, расположенными вдали от морей и рек, рыть для них каналы и заполнять их антифризом, чтобы не зависеть от погоды.
В 1937 году на серийном S-42 начались и первые пассажирские перевозки через Атлантику. Так, летающая лодка фирмы Сикорского стала первым самолетом, соединившим континенты.
Сегодня самым современным гидросамолетом, не имеющим аналогов в мировом авиастроении, признан Бе-200. Он создан Таганрогским авиационным научно-техническим комплексом (ТАНТК) им. Г.М. Бериева на базе идей, реализованных в военном самолете-амфибии А-40 «Альбатрос» – уникальной машине, которая, к сожалению, из-за отсутствия финансирования так и не была запущена в серию. «Альбатрос» разрабатывался по заданию министерства обороны и предназначался, прежде всего, для противолодочных, патрульных и поисково-спасательных операций. Бе-200 – конверсионная разработка. Это универсальный самолет.
Главное его предназначение – тушение лесных пожаров.
Еще в конце 1980-х годов специалисты лесного хозяйства провели соответствующие исследования и пришли к заключению, что наиболее эффективным средством пожаротушения является самолет-амфибия, базирующийся на аэродроме, удаленном от очага пожара до пятисот километров, способный брать на борт до двенадцати тонн воды из водоема, находящегося на расстоянии от десяти до двадцати километров от места возгорания. Как раз этим требованиям и отвечает Бе-200.
В противопожарном варианте самолет-амфибия является наиболее эффективным средством обнаружения и борьбы с разрушительными пожарами. Противопожарный самолет-амфибия способен принимать на борт двенадцать тонн воды в 8 секций-емкостей, расположенных под полом кабины. На полную заправку уходит лишь двенадцать секунд. За одну заправку топливом самолет способен доставить к очагу пожара до 310 тонн воды. Заметим, что производительность канадских противопожарных самолетов CL-215 и CL-415 много меньше. Восемь створок водяных баков с программируемой последовательностью открытия (сброс воды залпом или поочередно) существенно повышают эффективность пожаротушения. Навигационное оборудование позволяет выводить самолет точно к очагу, а при повторном заходе – к месту предыдущего сброса огнегасящего состава, что очень важно при сильном задымлении и работе нескольких самолетов.