Реактивний конвертоплан. Конвертоплан – літальний апарат майбутнього! - Простота конструкції

Конвертоплан - це двогвинтовий літальний апарат, що поєднує в собі переваги вертольота та літака одночасно.На такому апараті обидва гвинти розташовуються на крилах апарата. Для вертикального зльоту або посадки гвинти розташовуються паралельно землі. Після підйому на необхідну висоту гвинти повертаються на кут приблизно 90 градусів і стають гвинтами, що тягнуть.

Еволюція цих пристроїв почалася з автожирів. Перший автожир - британський Fairey Rotodyne (1950 р.), фірми "Фейрі" (ось така гра слів - автоЖИР створила фірма Фейрі). Його помилково називають гвинтокрилом. Однак першим у світі класичним гвинтокрилом, сміливо можна вважати розробку Камова- КА-22 (1960). До речі, якщо вірити вікіпедії, уцілів лише один зразок КА-22і якщо хтось знає де він зараз, поділіться інформацією. Вже на початку 60-х, КА-22зняли із серійного виробництва після низки катастроф. Далі у СРСР навіть припускали повертатися до апаратів такого класу.

Проте керівники США були іншої думки і продовжили розвиток напряму гвинтокрилів, дозволивши гвинтам змінювати кут тяги, створивши тим самим створення новий видлітальних апаратів - конвертоплан. У 1989 році були проведені випробування першого конвертоплана, над якими найкращі розробники США працювали. 30 років.Так світло побачило Bell V-22 Osprey. Але і він не був гідно оцінений. Вже на початку 90-х було вирішено віддати цю іграшку морпіхам. У V-22(як і у всіх розробок конвертопланів) я бачу один недолік - втрата тяги за рахунок опору крил, що знаходяться під гвинтами. Коротка дискусія вертолітників у форумі говорить про те, що V-22справді гарний.

Думаю, що саме з появою інформації про V-22Як нового типу літального апарату, розробкою аналога зайнялися і в нас. Вже 1972 року, фахівці МВЗ ім. М.Л.Міля, розпочали розробку конвертоплану Мі-30. Перший політ цього пристрою передбачався у 1991 році. Докладніше про розробку Мі-30читати. Але через тяжкий економічного становищав країні, Мі-30так і лишився на папері.

Тут також хочу зауважити, що найшвидший у світі вертоліт на 2008 рік (виконаний до речі швидше як автожир) за швидкістю не досягає і 500 км/год. А V-22вже з 1990 року досягає максимальної швидкості 638 км/год. Крім того, він вміщує 24 десантники.

Той факт, що VA-22,який вийшов з відмінними технічними характеристикамибув відкинутий безаргументно в морську піхоту, та ще "скороченим тиражем", а також не дуже зрозуміла незакінченість розробок Мі-30, Каже мені про те, що швидше за все даний тип апаратів (конвертопланів) все ж таки розробляється, але не афішується.

А ТЕПЕР НАЙГОЛОВНІШЕ!У фільмі "Аватар", на мою думку, продемонстровано практично ідеальний літальний апарат, виконаний за принципом конвертоплану. У всіх рецензіях до фільму його так правильно і називають - конвертоплан.

Гвинти даного апарату можуть обертатися практично в будь-яких напрямках, навіть не синхронно,що дозволяє йому бути надманевреним. Він має можливість розвивати величезні швидкості або стояти нерухомо в повітрі, навіть за сильного вітру, компенсуючи поправку на вітер за допомогою оптимального кута повороту гвинтів. Наявність запобіжних кілець дозволяє зберегти гвинти від поломки під час виконання маневрів в екстремальних умовах. Це ідеальнийлітальний апарат загального призначення. Зовсім не обов'язково тут говорити про військову сферу.

Такі літальні апарати стали незамінними помічниками на службі у поліції, швидкої допомоги, служби порятунку. Також передбачаю появу нового виду спорту - конвертопланнінг.Гонки на конвертопланах збирали б натовпи глядачів по всьому світу, де головним моментом змагання використовувалася не тільки швидкість даного апарату, але і його надманевреність.

Звичайно ж у майбутньому, для підвищення характеристик, конвертоплани використовуватимуть замість гвинтів реактивні установки. Гвинт – це лише приклад джерела тяги для конвертоплана. На фото поруч приклад реактивного конвертоплана.

Я не мегафахівець в авіатехнічному середовищі і керувався в цій статті в основному логікою, тому буду радий, якщо мої припущення щодо майбутнього конвертопланів виправить компетентний фахівець.

На відео, трейлер до гри "Аватар". Дивитись лише перші хвилини ролика, де демонструється політ гравця на конвертоплані. Тільки зверніть увагу, наскільки маневреною була б ця штука насправді.

На початку 1950-х років. французька компанія SNECMA розпочала експерименти з літальними апаратами з кільцевим крилом. Після експериментів із безпілотними моделями у 1956 р. почалися випробування апарату С-400 Atar Volant. Через три роки був створений експериментальний конвер-топлан з кільцевим крилом С-450-01 Coleoptere. Як силова установка використовувався турбореактивний двигун Atar 101Е тягою 34,32 кН. Перший вільний вертикальний політ Coleoptere здійснив 6 травня 1959 р. Проте 25 липня під час переходу від вертикального до горизонтального по-літу літак розбився, пілот Август Морель встиг катапультуватися.

На замовлення американських ВПС у 1955 р. фірма Ryan побудувала два літаки з вертикальним положенням корпусу на злітно-посадкових режимах. Ці літаки з трикутним крилом оснащувалися реактивними двигунами фірми Rolls-Royce тягою 45,4 кН. Машина, названа Vertijet, одержала позначення Х-13 згідно з прийнятою в США класифікацією. Так як на цих реактивних літаках поверхні елементів управління не обдувались потоками повітря, що сходять з повітряного гвинта, то вони не мали достатньо високою ефективністюпри малих швидкостях. Тому керування на таких режимах забезпечувалося за допомогою поворотного сопла. У пілота теж було два комплекти приладів управління. У грудні 1955-го були розпочаті льотні випробування, але на першому етапі літальний апарат був оснащений тимчасовим триколісним шасі, яке дозволяло проводити зліт і посадку, як у літака.

Для здійснення вертикального зльоту та посадки Vertijet використовувався, безперечно, найнезвичайніший у світі аеродром. Цей літак не спускався на землю, а влаштовувався на стіні, як муха.

Аеродром був звичайним великовантажним трейлером, транспортний майданчик якого міг за допомогою гідравліки підніматися у вертикальне положення. На верхній частині трейлера між двома потужними щоглами був натягнутий потужний, міцний трос. Vertijet чіплявся за трос за допомогою спеціального гака, встановленого під носовою частиною літака. Так як гак знаходився поза полем зору пілота, наведення літака при посадці здійснювалося за допомогою оператора, що знаходиться на верхівці трейлера. Крім того, на верхній частині «посадкової стінки» знаходилася спеціальна балка довжиною 6 м, по якій пілот міг хоч трохи орієнтувати літак у просторі (ця балка була розмічена білими та чорними смугами, що дозволяють льотчику визначити, наскільки далеко він знаходиться від посадкового троса).

Перший політ з вертикальним зльотом та посадкою був виконаний лише 11 квітня 1957 р. Тяго-озброєність апарату становила 1,3, тому зліт та посадка пройшли досить успішно. Подальших випробувань не проводили, один із літаків як статичний експонат демонструвався на міжнародних авіасалонах. Втім, військові досить швидко розчарувалися в конвертопланах з вертикальним положенням корпусу і з міркувань «людинолюбства» припинили всі дослідження з них: навіть найдосвідченіші льотчики-випробувачі, за словами сучасників, бліділи при одному спогаді про вертикальну посадку на такій машині. Втім, наприкінці 1970-х років. все-таки з'явився проект фантастичного «літака-трансформера» - Nutcracker (фірма Grumman). При виконанні вертикального зльоту та посадки він «ламався» навпіл таким чином, що кабіна зберігала горизонтальне положення, але далі за проект справа не пішла.

Фабрика-краулер розгорнулася і почала опускатися. Ось вона сповзла сухою смугою біля підніжжя хребта. Її гусениці торкнулися піску. Гурні відкрив ковпак конуса і прилаштував на собі запобіжні ремені. Тільки-но фабрика приземлилася, як він вистрибнув на пісок і закрив за собою конусоподібний ковпак. До нього приєдналися п'ятеро людей його особистої охорони, які вистрибнули з носового відсіку. Інші звільнили транспортні кріплення фабрики. Її крила здригнулися, розійшлися і описали перше півколо, після чого величезна фабрика-краулер злетіла в повітря і полетіла у бік темної смуги. На те місце, де вона стояла, приземлився топтер, потім ще й ще. Висадивши людей, вони знову піднімалися у повітря.

Френк Герберт, "Дюна"

Літальний апарат важчий за повітря з вертикальним зльотом і посадкою, який може нерухомо «зависати» на місці і при цьому швидко пересуватися в горизонтальному напрямку, завжди був ласим шматочком для військових. Ще б пак - за допомогою такої машини спрощуються висадка десанту та евакуація поранених з поля бою, доставка вантажу та боєприпасів солдатам; апарат можна використовувати для знищення цілей, що окремо стоять, для розвідки та коригування артилерійського вогню.

МАШИНА-ПРООБРАЗ

Першою спробою використовувати незвичайні гвинтові апарати на війні було застосування автожирів (від грецького авто - сам і gyros - обертання). Автожир - це дивна штука: зовні він схожий на літак без крил, але з гвинтом, подібним до гелікоптерного. Але, на відміну останнього, гвинт автожиру обертається вільно, як авторотації, створюючи підйомну силу; від двигуна наводиться тільки пропелер, що тягне машину вперед.

Вперше ідея спорудити апарат такого типу спала на думку іспанському авіаконструктору Хуану де ля Сієрве. Спостерігаючи в 1919 році, як падає спроектований ним тримоторний біплан, він зауважив, що гвинти під впливом потоку повітря, що набігає, почали авторотувати, тобто мимоволі обертатися. Подальші міркування були прості: якби біплан мав великий несучий гвинт-авторотатор, то льотчик-випробувач міг би вижити!

Після низки невдач Хуану вдалося сконструювати цілком жирний автожир (модель С-4, 1923 рік), а трохи пізніше - демонстраційну модель С-8, яка викликала фурор у Європі. На С-8 конструктор здійснив переліт Париж-Лондон. Незабаром після цього автожири з'явилися й у СРСР (1929 рік, конструкція інженерів Камова і Скржинського), потім - у Великій Британії, і потім подібні машини стали конструювати й інші провідні країни світу.

ПЕРШІ КРОКИ КОНВЕРТОПЛАНІВ

Минали роки. Автожири на бойовому посту змінилися гелікоптерами, але останні володіли одним серйозним недоліком - порівняно невеликою горизонтальною швидкістю. Несиметричне обдування лопатей несучого гвинта (вони рухалися то зустрічним повітряним потоком, то проти нього) призводила до того, що «стеля» швидкості вертольота до кінця 50-х років становила приблизно 300 км/год - і це при тому, що літаки вже могли літати із триразовою швидкістю звуку! Фахівці з аеродинаміки застерігали: нескінченно збільшувати кількість обертів несучого гвинта не можна, тому що при цьому може виникнути флаттер (самозбуджуючі коливання частин літального апарату), що призведе до втрати стійкості та керованості, а то й зовсім до руйнування конструкції. Що ж робити? Можливо, варто оснастити гелікоптер літаковими крилами? Евріка!

Втім, нове - це лише добре забуте старе, адже перші досліди з літальними апаратами комбінованої схеми були здійснені ще в 1930-х роках. І ось через два десятки років спроби створити гібриди знову зробили США, Великобританія, Франція, Канада та низка інших країн майже одночасно.

У спробі досягти високих швидкостей на перетворюваних літальних апаратах конструктори пішли двома шляхами. У першому випадку машина (гвинтокрил) мала гвинт, як у вертольота, плюс ще гвинт (або кілька гвинтів) у вертикальній площині, як у літака. Друга схема виявилася набагато цікавішою: гелікоптер оснащувався поворотними моторними групами на крилах, тобто прямо в польоті можна було перетворювати гелікоптер на літак і навпаки. Остання конструкція отримала назву «конвертоплан».

ГІБРИД ДЛЯ СПЕЦНАЗУ

Ще у жовтні 1936 року у Московському авіаційному інституті відбувся захист проекту «Сокіл» - літального апарату з поворотним крилом. Студенту Курочкіну вдалося передбачити розвиток конвертопланів на три десятиліття вперед - лише в 1964 після довгих досліджень, після напруженої роботи конструкторів, аеродинаміків і інженерів американських компаній Vouht, Ryan і Hiller був створений військово-транспортний гвинтокрил ХС-142А. Він був оснащений поворотним крилом розмахом 20,6 м із закрилками та передкрилками, прикріпленим до фюзеляжу на шарнірах.

Синхронний механізм повертав крило на кут до 106 °. На площині кріпилися чотири турбогвинтові двигуни, які видавали при зльоті потужність 2850 к.с. та забезпечували конвертоплану максимальну швидкість 604 км/год. У носі містилася двомісна кабіна пілотів з кріслами, що катапультуються. Піднімати в повітря і садити ХС-142А можна було як по-вертольотному (з місця/на місце), так і літаковим, з розбігом або пробігом.

ВІНТОКРИЛИ: У ПОГОНІ ЗА ПРИБУТОМ

Ідея схрестити гелікоптер з літаком спала на думку багатьом конструкторам відразу після Другої світової війни - інженери США, Франції, Великобританії, Канади та ряду інших країн у гонитві за надприбутком від експлуатації швидкісного комерційного гелікоптера включилися в гонку конструкторів. Суми на цю справу витрачалися відповідні: наприклад, американська авіакомпанія «Макдонел» направила на розробку прототипу понад 50 мільйонів доларів плюс ще 75 мільйонів заплатила за його модифікацію. Першими подібний апарат, який отримав найменування «гвинтокрил», підняли в повітря радянські пілоти - це був ЦАГІ-11ЕА (1936). Але війна зупинила експериментальні розробки, та й відомо про ЦАГІ досить мало, тому американські авіаційні історики вважають "первістком" своє дітище - конвертоплан McDonnell XV-1 1955 будівлі. Нещодавно, до речі, американський журнал Aviation Week передрукував репринтним методом передовицю старої газети, якою хвацько пролітав цей «новий, небувалий досі вид авіаційної техніки». Як і будь-який гелікоптер, XV-1 оснащувався несучим гвинтом, а від літака йому дісталися крила і пропелер, що штовхає. У горизонтальному польоті тяга створювалася поворотним гвинтом і пропелером. У разі відключення гвинта від трансмісії підйомну силу машині створювало крило. Шасі були замінені на сталеві лижі, що було не дивно, адже зліт McDonnell відбувався гелікоптерним. Двигун «Континенталь» при цьому віддавав всю потужність гвинту мотора, що несе, який одночасно працював і на повітряний компресор. До кінців лопатей подавався стиснене повітрята паливо - тобто американці фактично застосували реактивний привід.

Канадські конструктори, у свою чергу, для забезпечення стійкості та керованості конвертоплана в режимі зависання забезпечили своє дітище СL-84 двома хвостовими співвісними гвинтами, що знаходяться за кілем і стабілізатором. Після вертикального зльоту вони зупинялися, гвинти, що несли, розверталися, крило фіксувалося, і через 10 секунд СL-84 вже мчав вперед, набираючи швидкість в 500 км/год.

У той же час з'явилася ще низка конвертопланів різних американських компаній: тема була модною, ВПС США обіцяли купити все, що пройде хоча б первинні випробування, і інженери з радістю поринули в роботу. Однією з найбільш оригінальних конструкційбув Bell Х-22А не з двома, а аж із чотирма двигунами YT58-GE-8D загальною потужністю 1250 к.с. На цьому конвертоплані гвинти вперше за коротку історію подібних машин були поміщені у кругові кожухи, що значно підвищувало ефективність і за вертикального руху, і за горизонтального польоту. Перший із двох виготовлених «Беллів» розбився (пілот вижив) при посадці на ранній стадіївипробувань, але другий успішно літав з 1966 по 1988 рік, хоча серійне виробництво модель так і не пішла.

Європа в цьому питанні трохи відставала, але оригінальні розробки також іноді з'являлися. Мабуть, найвідомішим європейським конвертопланом 1960-х був французький Nord 500 Cadet – маленький, юркий, легкий (всього 1300 кг у спорядженому стані). На Паризькому авіаційно-космічному салоні 1967 одномісний конвертоплан сподобався військовим, і компанії Nord було запропоновано виготовити кілька екземплярів для розвідки та спостереження. Щоправда, випробування затяглися; перший політ Nord 500 здійснив лише 1968-го, роком пізніше його «продували» в аеродинамічній трубі, а потім якось зникла потреба у подібній машині. Розвідку можна було проводити на компактному вертольоті.

ХВОСТОМ ВПЕРЕД

Canadair CL-84 вже швидко згадувався в цьому матеріалі, але йому варто приділити трохи більше уваги. Все-таки ця модель вийшла за межі простої випробувальної програми: Міністерство оборони замовило виробнику кілька машин для постановки на озброєння.

Компанія Canadair виявила інтерес до конвертопланів у 1956-му, а до 1965 року виготовила власний гібрид – CL-84 Dynavert. Літальний апарат, що вміщав 12 осіб (плюс 2 члени екіпажу), мав традиційний круглий у перерізі фюзеляж. Дуже цікавий момент у конструкції CL-84: крила апарату були здатні розвертатися на кут до 100 °, що забезпечувало можливість не тільки зависати на місці, а й летіти хвостом вперед зі швидкістю 56 км/год!

Перша демонстрація конвертоплану, що зависає в повітрі, відбулася 7 травня 1965 року. Після 145 польотних годин апарат розбився (12 вересня 1967 року), але канадське Міністерство оборони вже встигло замовити три екземпляри покращеного літака CL-84-1, надавши йому армійське позначення СХ-84. Зміни зачепили турбогвинтові двигуни, потужність яких збільшили, як і обсяг паливних баків. Також з'явилися дві додаткові точки зовнішньої підвіски. Озброєння армійського варіанта складали 7,62-мм кулемет, 20-мм гармата та 19 ракет.

Перший СГ-84 злетів 19 лютого 1970 року, у лютому 1972-го здійснив кілька приземлень на корабель управління системи підводного спостереження «Гуам», але у серпні 1973-го також розбився. Другий літак брав участь у програмі морських випробувань системи підводного спостереження у складі авіакрила корабля «Гуадалканал» у березні 1974 року, проте канадські військові апарати прийняти на озброєння так і не наважилися.

ВІНТОКРИЛ ДЛЯ ХРУЩОВА

У СРСР, з його величезними просторами та відсутністю розвиненої аеродромної мережі, перспектива використання великовантажних гвинтокрилих машин здавалося рятівною - причому як для військових, так і для цивільних завдань. У середині 50-х років ОКБ знаменитого авіаконструктора Камова приймає революційне рішення: будувати літальний апарат поперечної схеми з двома гвинтами, що тягнуть, і двома несучими гвинтами на кінцях крил. Для вітчизняної авіації цей тип літального апарату був новим і поєднував у собі переваги вертольота, здатного вертикально злітати і сідати, і літака з його великою вантажопідйомністю, дальністю та швидкістю польоту. Але насамперед конвертоплан створювався для перевезення десантників, військової техніки та великих вантажів.

У 1961 році льотчики-випробувачі ОКБ встановили на Ка-22 вісім світових рекордів, у тому числі за швидкістю (356,3 км/год) і максимальною масою вантажу, піднятого на висоту 2000 м (16 485 кг). Цікаві й характеристики гвинтокрила: максимальна злітна маса – 42 500 кг; розміри вантажної кабіни - 17,9 х 2,8 х 3,1 м. Для порівняння: максимальна злітна маса найбільшого на той момент гелікоптера Ка-25 була 7000 кг. Однак у серію гвинтокрил так і не пішов. Не останню роль у цьому відіграли два аварії досвідчених апаратів, після яких керівництво ВПС почало ставитися до гвинтокрила з недовірою.

Перша катастрофа сталася в аеропорту Джузали, куди на посадку заходив гвинтокрил 01-01. Одночасно з ним на запасну смугу сідав рейсовий літак Іл-14, пілот якого в пояснювальній записці щодо катастрофи потім написав: «За 10–15 секунд до катастрофи я перебував на прямій, заходячи на посадку з курсом 240 на запасну смугу. Вінтокрил знаходився попереду мене на відстані 300-400 метрів і на 50-80 м нижче. Жодних відхилень від нормальної траєкторії планування гвинтокрила не спостерігалося. На висоті 50-70 м гвинтокрил злегка скабрував (я побачив це зі зміни проекції гвинтокрила при погляді ззаду та зверху), потім почав розвертатися вліво з одночасним переворотом на спину. Характер розвороту - спочатку уповільнений, потім енергійний із переходом у круте негативне пікірування. Гвинтокрил зіткнувся із землею, розвалився і спалахнув. З вогнища полум'я у південному напрямку відлетіли дві-три великі деталі, залишаючи шлейф пилу землею». З семи членів екіпажу конвертоплана ніхто не врятувався. На штурвалі зруйнованої машини виявили кисть руки пілота Єфремова, розтиснути яку змогли важко.

Для нельотчиків варто пояснити, що кабрування - це рух літального апарату, коли його ніс злегка «задирається» щодо місцевого горизонту.

Другий інцидент виявився таким самим трагічним. «Свідків катастрофи було дуже багато – люди йшли та їхали на роботу в цей час, – писав один із членів ОКБ Камова. - Загинули Рогов та Бровців. Інші члени екіпажу розповіли про початок та розвиток катастрофи. Зліт «по-літаковому», спокійний політ на висоті 1000 метрів протягом 15 хвилин. Швидкість до 310 км/година. При плануванні та зменшенні швидкості до 220–230 км/год раптово почався мимовільний правий розворот, який не вдалося парирувати лівою педаллю та штурвалом. Машина розгорнулася майже на 180°, коли Гарнаєв втрутився в керування і, думаючи, що розворот є наслідком різношарки гвинтів, що тягнуть, розвантажив їх, різко збільшивши кути загального кроку несучих гвинтів на 7–8°. Вінтокрил сповільнив правий розворот, перевалився на ніс і почав круто пікірувати. Втративши 300-400 м висоти, машина зменшила кут пікірування до 10-12 °, але в цей час бортмеханік скинув стулку ліхтаря, вона потрапила в лопать правого гвинта, яка обломилася, і незбалансовані відцентрові сили відірвали всю праву мотогондолу ... »

Загалом і загалом можна сказати, що робота над літальними апаратами з можливістю вертолітного старту та польоту «як літак» революції в літакобудуванні не викликала. Але знання, набуті льотчиками-випробувачами, які керували незвичайними машинами відразу в двох режимах польоту, стали в нагоді їхнім колегам вже зовсім скоро - через кілька років з'явилися реактивні літаки вертикального зльоту та посадки.

Не пройшли повз подібні літальні апарати і письменники-фантасти - машини з поворотними гондолами двигунів можна зустріти в багатьох фантастичних книгах, кінострічках і комп'ютерних іграх.

У щопогратись?

James Bond 007: Blood Stone (2010)

Конвертоплан Колібрі на відміну від інших конвертопланів має інноваційний реактивний привід роторів у поєднанні з авторським автоматом перекосу лопатей, що дозволило уникнути конструктивних помилок допущених у вже існуючих моделях конвертопланів, висока вартість та виняткова складність яких не дозволяє масово виробляти їх.

Технологія очікує на фінансування!

Опис:

Конвертоплан Колібрі, на відміну від інших конвертопланів, має реактивний привід роторів. При цьому в розробці конвертоплану використовуються вітчизняні серійні вузли та агрегати, перевірені часом. Фюзеляж виконаний з композитнихматеріалів. Несучий каркас – з авіаційних марок стали.

У конструкції використовується інноваційний реактивний привід роторів у поєднанні з авторським автоматом перекосу лопатей, що дозволило уникнути конструктивних помилок допущених у вже існуючих моделях конвертопланів, таких як Bell V-22 Osprey - висока вартість і виняткова складність якого, не дозволяють масово виробляти його.

Складнощі в конструкції конвертоплана Bell V-22 «Osprey»:
– трансмісія та силова установка. Традиційна силова установка, що синхронізують обертання роторів вали, редуктори, кутові передачі значно ускладнюють конструкцію. Все це негативно позначається на корисному навантаженні літального апарату,
– гідравлічне керування. Дубльовано триразово,
– система електроуправління та забезпечення бортового обладнання електрикою Дубльовано триразово.

Складна гідравліка, електрика та електроніка робить це повітряне судно – конвертоплан Bell V-22 «Osprey» надзвичайно дорогий і складний в управлінні та повсякденній експлуатації.

У конвертоплана Колібрі з реактивним приводом роторівнемає традиційної силової установки, трансмісії та різних редукторів як на Bell V-22 "Osprey" або AW-609.

Літає, конвертується та керується в польоті конвертоплан Колібрі за рахунок реактивного рушія та зміни вектора тяги роторів, за допомогою автомата перекосу, який змінює загальний та циклічний крок лопатей.

Ротор або гвинт конвертоплана Колібрі обертається за рахунок реактивного двигунана кінці лопаті.

Конвертоплан Колібрі не має аналогів у світі та працює на зрідженому вуглеводневомугазі (пропан-бутан), а не на стандартно прийнятому авіаційному паливі, що в рази здешевлює експлуатацію. Наприклад, РТ (ГОСТ 10227-86) коштує від 50 рублів за літр, а літр зрідженого вуглеводневого газу- 14 рублів. Економічні показники при експлуатації конвертоплана Колібрі в 7 разів дешевші за гелікоптер. Витрата палива не більше 5 літрів газу на 100 км. польоту. Стандартна комплектація дозволяє мати дальність польоту до 3500 км. За бажанням замовника дальність польоту може бути збільшена на кілька тисяч кілометрів.

Термін служби даного конвертоплана дорівнює терміну служби всіх вузлів та агрегатів, що становить 20 років. Єдиний “ видатковий матеріал” у цій конструкції, – це підшипники, які у несучій системі, розраховані на 40 000 годин. Заміна такого підшипника може бути здійснена одним кваліфікованим співробітником протягом 5 годин.

Конвертоплан Колібрі виробляється у 2 модифікаціях: 4 місна та 8 місна модифікації.

Переваги:

- Простота конструкції,

– надійність технічного устаткування. Використовуються вітчизняні серійні вузли та агрегати, перевірені часом,

- Безпека.Простота конструкції та використання перевірених часом серійних вузлів та агрегатів робить Колібрі одним із найнадійніших літальних апаратів. На конвертоплані встановлюється чотири автоматизовані варіанти захисту при аварійній посадці. Перші три варіанти дають пілоту можливість у тому чи іншому режимі посадити апарат самостійно, або ж система захисту самостійно автоматично випускає спеціальний аварійний парашут,

- Термін служби конвертоплана Колібрі 20 років,

– економічність. Працює на зрідженому вуглеводневому газі – пропан-бутан. У 7 разів економічніше звичайного вертольота,

- Простий в управлінні,

– висока швидкість польоту до 800 км/год,

- Висока швидкість набору висоти до 90 м/с в динаміці,

– злітає та приземляється з будь-якого непідготовленого майданчика розміром 3х5 метрів, на болотисту та порослу чагарником висотою до 2,5 метрів, на водну поверхню при хвилюванні до 3-х балів,

- можливість експлуатації в умовах Крайньої Півночі без додаткових засобів та систем антизледеніння,

– низька ціна в порівнянні з аналогічними літальними апаратами. Один з вертольотів, що найбільше продаються, у своєму класі Robinson R-44 коштує від 30 000 000 рублів. Мінімальна ціна 4-х місцевого варіанта конвертоплана Колібрі становить 15 000 000 рублів, 8-ми місцевого варіанта - 20 000 000 рублів,

- Комфорт.Низька вібронавантаженість та незначний за авіаційними мірками рівень шуму дозволяють досить комфортно здійснювати польоти на будь-які відстані.

Технічні характеристики:

Характеристики:	Значення:
Довжина, м	6,5
Ширина, м	5,5
Висота, м	3,25
Розмах, м	10,6
Екіпаж / пасажири, чол.	1 + 3 (1 + 7)
Маса порожнього, кг	не більше 200
550 (до 900)
Повна злітна вага, кг	800 (до 1200)
Максимальна швидкість, км/год	до 800
Крейсерська швидкість, км/год	570
Швидкопідйомність, м/сек	30
Дальність польоту, км	3500
Тривалість польоту, година	6,5
Робоча висота, м	до 7 000
Максимальна висота, м	8 000
Максимальна потужність силової установки, л.с.	174
Паливо	пропан/бутан – суміш
Витрата палива, л/год.	30
Витрата палива на 100 км, л	5
Міжремонтний інтервал, годинник	40 000

Примітка: опис технології на прикладі конвертоплана Колібрі.

Конвертоплан

Найпершим детально розробленим проектом конвертоплана був P.1003 фірми Вессерфлюг, розроблений у Німеччині 1938 року, конструкторами Рорбахом і Симоном. Відповідно до проекту передбачалося створити двокрилий конвертоплан з поворотним крилом (точніше мали повертатися лише кінці крила, за нерухомої середини). Однак у зв'язку з війною, що почалася наступного року, проект так і не був здійснений. Другий детально розроблений проект конвертоплана в тій же Німеччині не був здійснений вже через закінчення війни. Так як фірми Фокке і Ахгеліс, мали намір побудувати свій Fa-269 як вундерваффе. Відповідно до цього проекту конвертоплан повинен був мати трилопастні гвинти, які штовхають (а не тягнуть, як у класичних проектах конвертоплану), які завдяки дуже високому шасі могли б повертатися вниз при зльоті. Що цікаво, передбачалося наявність лише одного (але дуже потужного) двигуна, який мав розташовуватися у фюзеляжі, а всередині кожного крила мала проходити трансмісія, яка вела до поворотного гвинта».

Інші нереалізовані проекти вундерваффе з гелікоптерним зльотом від Хейнкель - Wespe і Lerche не мали ні поворотних гвинтів, ні поворотних крил, а повинні були злітати і сідати вертолітним завдяки вертикальному положенню фюзеляжу при зльоті. Обидва проекти відрізнялися лише масою та габаритами, і мали аналогічну конструкцію з розрізаного навпіл корпусу в середині якого мала бути пара гвинтів, укладених усередину одного кільцевого крила. З вертикальним фюзеляжем повинен був злітати і сідати, також і вкрай оригінальний нереалізований проект вундерваффе - Tribfluegel від Фокке-Вульфа, що має крило Y-подібної форми, що обертається, одночасно є і трилопатевим повітряним гвинтом, що обертається не від поршневого, а колеса. Що цікаво, у Хейнкеля, був аналогічний проект вундерваффе - Ypsilon, який відрізнявся від Фокке-Вульф Tribfluegel лише тим, що його крило не оберталося (тобто на відміну від Фокке-Вульфа - це мав бути не гвинтокрил, в буквальному значенні цього слова, а просто реактивний літак із вертикальним зльотом).

Конвертоплан з поворотними гвинтами

Конвертоплан з поворотними гвинтами (тилтротор, (tiltrotor)) - літальний апарат, що поєднує вертикальний зліт/посадку за вертолітним принципом із переміщенням зі швидкістю турбогвинтового літака.

Зазвичай поворотними є не гвинти, а гондоли з гвинтами і двигунами (як у Bell V-22 Osprey), але зустрічаються також і конструкції, у яких повертаються тільки гвинти, а двигуни (наприклад, розташовані у фюзеляжі) залишаються нерухомими. Прикладом гвинтокрила, у якого повертаються лише гвинти, є Bell XV-3.

Слід зазначити, термін тилтротор перестав бути еквівалентом конвертоплану, оскільки є конкретної схемою реалізації конвертоплана.

Конвертоплан із поворотним крилом

Тілтвінг X-18 повертає крило

Чотирьохмоторний експериментальний тилтвінг XC-142A

Існує варіант конвертоплана, званий конвертоплан з поворотним крилом (тилтвінг; Tiltwing, від tilt - повертати і wing - крило), коли повертається все крило, а не тільки закінчування, як у тилтротора.

Недоліком поворотного крила є велика складність, а гідністю те, що при вертикальному зльоті крила не затіняють повітряний потік від гвинтів (збільшуючи тим самим ефективність роботи гвинтів).

Конвертоплан з гвинтами в кільцевих каналах

Літаки з вертикальною (або укороченою) зліт-посадкою з гвинтами в кільцевих каналах можуть відноситися як до тих, що мають поворотні гвинти, так і мають поворотне крило.

Особливістю ж їх є те, що гвинти розташовані всередині особливого кільця, яке іноді називається «кільцевим» крилом, в авіамоделюванні такий гвинт у кільцевому каналі, часто називається терміном «вентиляторним» рушієм (в авіамоделюванні такий гвинт зазвичай ховають усередині макета реактивного двигуна) . Даний тип рушія володіє дуже високою швидкістю повітряного потоку, що відкидається гвинтом, що дозволяє обійтися дуже маленькими крильцями, забезпечуючи високу компактність конвертоплана. Ця ж перевага обертається серйозним недоліком при виконанні функцій гелікоптера, внаслідок чого фінансування розробок подібних конвертопланів припинялося, як тільки йшлося про їхню здатність повністю замінити гелікоптер.

Прикладами таких конвертопланів є Bell X-22 A, Доук VZ-4DA та Nord 500.

СВВП з вертикальним положенням

Літак вертикального зльоту та посадки з вертикальним положенням корпусу (тейлсіттер, tailsitter(), від tail - хвіст і sitter - сидячий) - варіант компонування СВВП. Такий літак здійснює зліт і посадку на свій хвіст подібно до зльоту та посадки вертольота, а потім переходить у горизонтальний «літаковий» політ. Незважаючи на неможливість посадки «по літаковому», конвертопланом не є, тому що при переході в горизонтальний режим польоту не відбувається поворот гвинтів щодо крила і фюзеляжу літального апарату. Складність схеми полягає у організації управління на режимах вертикального і горизонтального польотів, і навіть перехідних - льотчику складно зорієнтуватися, оскільки одні й самі органи управління виконують різні функції різних режимах, ще ускладнений огляд при вертикальних режимах. Тим не менш, відсутність великих поворотних частин, а також єдина силова установка для режимів вертикального і горизонтального польоту дозволяли спростити конструкцію апарату і ця схема. довгий часбула популярною у конструкторів. Цю схему використовували як реактивні, і гвинтові СВВП. Небагато збудованих за цією схемою СВВП так і залишилися експериментальними прототипами.

У 1972 році при КБ імені Міля виник проект гвинтоплана Мі-30 класичну схемуз парою поворотних гвинтів (гондолами з гвинтами та двигунами). В рамках цього проекту проводилися аналітично-конструкторські дослідження, що складалися як з теоретичних робіт, так і з випробувань моделей поворотного гвинта на аеродинамічному стенді. За результатами цих робіт у проект гвинтоплана вносилися відповідні дослідження, наприклад, злітна маса збільшилася з 10,6 до 30 т, з одночасним збільшенням як потужності двигунів, так і корисного навантаження. Побудова перших літаючих зразків була запланована на 1986-1995, проте у зв'язку з перебудовою, що гвинтоплан, не був побудований.

Примітки

Посилання

• Американські інженери розробляють важкий конвертоплан. // «Мембрана»
• Випробовано безпілотний розвідувальний конвертоплан. // «Мембрана»
• Володимир Спіцин. Що таке конвертоплан? // «Місто Воркута»

Див. також

• Bell V-22 Osprey - єдиний конвертоплан, що стоїть на озброєнні
• Nord 500 (en:Aérospatiale N 500) - дуже компактний конвертоплан футуристичного вигляду

СВВП з реактивними двигунами в поворотних гондолах

• Бєльков-Хейнкель-Мессершмідт EWR VJ 101
• Bell D-188A (en:Bell D-188A)