| NASA | |
|
S%^Tt$ - 1755000550000
|
GL-10 Greased Lightning Разработчик: NASA Страна: США Первый полет: 2014 Тип: Экспериментальный БПЛА ЛТХ Доп. информация Несмотря на то, что основным направлением деятельности американского аэрокосмического агентства НАСА является реализация космических миссий, у агентства имеется целое подразделение NASA Aeronautics Research Mission Directorate, которое занимается перспективными разработками и в направлении атмосферных полетов. Не так давно, приурочив это дело к американскому национальному Дню Авиации, специалисты НАСА опубликовали снимки прототипа их нового летательного аппарата, способного осуществлять вертикальный взлет и посадку. Этот аппарат, получивший название GL-10 Greased Lightning, можно рассматривать как продолжение линии известного V-22 Osprey, но новый аппарат унаследовал гораздо больше положительных черт от двух своих "прародителей", от самолета и от вертолета. GL-10 Greased Lightning - это концепт, разработанный в рамках более обширной программы НАСА, конечной целью которой является создание эффективного гибридного или электрического летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой (Vertical TakeOff and Landing, VTOL). В настоящее время в рамках этой программы разработано четыре разных концепта, но концепт GL-10 является самым легко реализуемым из всех, что и обусловило его создание в виде модели, размах крыльев которой составляет около 3 метров. Конструкция летательного аппарата GL-10 Greased Lightning, наверняка, знакома нашим многим читателям по различным научно-фантастическим фильмам, нечто подобное можно увидеть в популярном сериале "Агенты щита". Только вместо поворачивающихся двигателей которыми обычно "блистают" фантастические аппараты, летательный аппарат GL-10 в момент перехода от вертикального полета к горизонтальному и наоборот осуществляет поворот основных плоскостей, на которых расположено по четыре электродвигателя с винтами, и горизонтальных плоскостей хвостового оперения. Особо стоит отметить, что все винты на одной плоскости вращаются не в одну сторону, а направление их вращения чередуется определенным образом. За счет такого решения конструкторам удалось снизить механическую нагрузку на каждое крыло и на фюзеляж аппарата. Как уже упоминалось выше, летательный аппарат GL-10 Greased Lightning в нынешнее время существует лишь в виде модели. И недавно эта модель совершила свой первый испытательный полет. Правда, этот полет в целях безопасности самой модели проводился на привязи, а испытатели проверяли саму возможность летательного аппарата GL-10 летать, переходить из режима вертикального к горизонтальному полету и наоборот. Кроме этого, в ходе проведенных испытаний была осуществлена проверка правильности выбора очередности направления вращения винтов каждого из крыльев. В ходе первых полетных испытаний были выявлены некоторые недостатки конструкции летательного аппарата GL-10. После устранения этих недостатков конструкторы собираются провести очередные испытания, во время которых аппарат уже отправиться в свой первый самостоятельный полет. . ЛТХ: Модификация GL-10 Размах крыла, м 3.05 Длина самолета,м Высота самолета,м Площадь крыла,м2 Масса, кг пустого снаряженного самолета максимальная взлетная 28.1 топлива Тип двигателя 10 ЭД Ikhana Разработчик: NASA Страна: США Первый полет: 2006 Тип: Исследовательский БПЛА ЛТХ Доп. информация В ноябре 2006 года беспилотный летательный аппарат MQ-9 Predator B, разработанный General Atomics Aeronautical Systems был приобретен Национальном управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) для проведения различных исследований. После необходимой доработки и установки исследовательской аппаратуры БПЛА получи обозначение Ikhana. В течении десяти лет Ikhana использовался для целого ряда программ NASA, в том числе и в по программе суборбитальных исследований. В 2013-2016 годах на БПЛА Ikhana так же проходит испытания система самолетные погодные датчики TAMDAR. Летно-исследовательский центр имени Армстронга разработал для этих целей уменьшенный вариант самолетной системы сбора погодных данных. Система TAMDAR (Tropospheric Airborne Meteorological DAta Reporting, система записи тропосферных метеорологических данных) во время полета собирает данные о температуре воздуха, давлении, силе и направлении ветра на высоте, относительной влажности, условиях обледенения, турбулентности. Эти данные имеют привязку ко времени и координатам GPS. Благодаря данным, полученным с помощью TAMDAR, метеорологи могут довольно точно прогнозировать формирование грозовых фронтов и ураганов. Однако такие датчики используются только на пассажирских самолетах, что не позволяет собирать данные над всей территорией США. Уменьшенная версия TAMDAR, устанавливаемая на беспилотники и легкие самолеты, позволит улучшить сбор данных. Уменьшенная система позволяет собирать все те данные, которые может собирать и обычная самолетная система. При этом TAMDAR получила некоторые улучшения. В частности, уменьшенная система получила обогреваемую воздушную трубку. Оператор беспилотника или пилот легкого самолета смогут включать обогрев при обледенении воздушной трубки. 15 июня 2018 года Ikhana успешно совершил первый полет в воздушном пространстве, где летают коммерческие и частные самолёты.. Испытательный рейс был выполнен для проверки ключевых технологий и операций, которые необходимы для получения разрешения от Федерального авиационного управления США. После получения этого разрешения военный беспилотник Ikhana сможет летать без сопровождения самолета безопасности. Полеты этих больших дистанционно-пилотируемых самолетов над Соединенными Штатами открывают двери для всех видов услуг, от мониторинга и борьбы с лесными пожарами, до новых аварийных поисково-спасательных операций. Беспилотный аппарат Ikhana оснащен передовой технологией sens-and-avoid (почувствовать и уклониться). Она включает в себя бортовой радиолокатор, системы предупреждения о препятствиях и предотвращения столкновений, а также систему наблюдения ADS-B, которая позволяет самолету определять его положение через спутник. БПЛА взлетел с базы ВВС Эдвардс в Калифорнии, поднялся на высоту 6 километров, где попал в контролируемое воздушное пространство класса А, где летают коммерческие авиалайнеры. Затем самолет лег на курс в направлении Фресно. На обратном пути, беспилотник шел на вдвое меньшей высоте √ около трех километров. ЛТХ: Модификация Ikhana Размах крыла, м 20.12 Длина самолета, м 10.97 Высота, м 3.56 Масса, кг пустого 2220 максимальная взлетная 4763 Тип двигателя 1 ТВД Honeywell TPE-331-10YGD Мощность, л.с. 1 х 776 Максимальная скорость, км/ч 482 Крейсерская скорость, км/ч 275-315 Дальность полета, км Продолжительность полета, ч более 24 Практический потолок, м 15000 M2-F1 Разработчик: NASA Страна: США Первый полет: 1963 Тип: Экспериментальный планер ЛТХ Доп. информация В начале 1950-х годов на основе теоретических и экспериментальных исследований наиболее оптимальной формой головных частей перспективных баллистических ракет был признан затупленный носовой конус. Возникающий перед таким аппаратом при входе в плотные слои атмосферы отсоединенный скачок уплотнения существенно снижает тепловые нагрузки на конструкцию и дает возможность, уменьшив толщину теплозащитных покрытий, увеличить массу боезаряда. В то. же время участвовавшие в этих работах специалисты NACA обнаружили, что эта зависимость в целом сохраняется и для полуконусов. Более того, ими была выявлена и другая особенность подобных тел: при гиперзвуковом обтекании за счет разницы давления потока на верхнюю и нижнюю поверхность создается подъемная сила, позволяющая существенно, в сравнении с баллистическими капсулами, увеличить маневренность изделия при сходе с орбиты. По своим планирующим характеристикам летательные аппараты с несущим корпусом (такое название получила данная схема) занимают промежуточное положение между орбитальными самолетами и баллистическими капсулами. Если первые, обладающие гиперзвуковым качеством в 2,5-2,8, как, например, "Dyna Soar" и Х-15, обеспечивают при возвращении на Землю значительную боковую дальность и небольшие перегрузки, то капсулы затупленной конической или сферической формы с качеством 0,25-0,5, как у кораблей "Дже-мини" и "Аполлон", характеризуются прямо противоположными определениями названных параметров. Кроме того, использование спускаемых капсул в составе пилотируемых кораблей требует значительных затрат на обеспечение запуска и возвращение. Расчеты показали, что для гарантированного спасения отстреленной капсулы от отказавшей ракеты-носителя вдоль трассы полета необходимо разместить около 15 кораблей, тогда как для крылатого аппарата требуется только три судна, а это на порядок снижает стоимость поисково-спасательных работ. Меньшая маневренность аппаратов с несущим корпусом несколько увеличивает площадь района аварийной посадки и соответственно задействованных кораблей, но и в этом случае экономия средств в сравнении с первым вариантом будет весьма ощутимой - затраты сократятся примерно в 6 раз. К другим достоинствам "несущих корпусов" следует отнести высокое конструктивное совершенство (отсутствие крыльев, являющихся при запуске пассивной массой, и высокая плотность компоновки), возможность многоразового применения, более низкая в сравнении с традиционными ВКС стоимость разработки и т.п. Поэтому такие системы не могли не привлечь к себе внимания специалистов. В конце 1950-х годов специалистами Лаборатории им. Эймса, позднее получившей статус центра, была рассчитана модель спускаемого аппарата в виде затупленного полуконуса с плоской верхней поверхностью. Для путевой устойчивости предполагалось использовать два вертикальных киля, продолжавших обводы фюзеляжа. Возвращаемый космический аппарат такой конфигурации, названной М2, имел гиперзвуковое качество в пределах 1,4-1;5 единиц и допускал маневры в боковой плоскости в пределах 630-1450 км, а дальность его полета при сходе с орбиты достигала 5400 км (для капсулы типа "Аполлон" последние два показателя составляли 90-180 км и 900-1800 км соответственно). Учитывая высокие технико-эксплуатационные характеристики подобных аппаратов, в 1961 г. NASA совместно с ВВС рассмотрело предложения по их использованию в рамках лунной программы для возвращения астронавтов на Землю, а позднее в качестве средства спасения экипажа аварийного корабля "Аполлон", находящегося на низкой околоземной орбите. Однако ни один из этих проектов принят не был. Несмотря на существенное сокращение ассигнований на экспериментальные проекты, работы по несущим корпусам были продолжены, но благодаря усилиям энтузиастов отдельных подразделений NASA. Один авиамоделист, ознакомившись со схемой аппарата М2, изготовил его масштабную модель и провел серию бросковых испытаний с небольшого беспилотного самолета. После ряда доработок изделие стало демонстрировать неплохие летные характеристики. Реальные успехи дали основание конструктору показать видеозапись полетов модели руководству Центров Эймса и Драйдена, наиболее активно занимавшихся перспективными летательными аппаратами. Результаты смотрин превзошли ожидания - директор Центра Драйдена выделил из резервных фондов 10 тыс. долл. на изготовление полномасштабного аппарата и помог найти фирму-изготовителя, а директор Центра Эймса согласился провести аэродинамические испытания готовой модели. Сборка аппарата M2-F1 ("Manned"- "Пилотируемый", "Flight" - "Летный образец") началась осенью 1962 г. в одном из ангаров Центра Драйдена. Силовая конструкция модели длиной около 6 м изготовлялась из алюминиевых трубок, корпус - из фанеры (допуск на обводы фюзеляжа определялся 1,6 мм). На верхней (прямой) кромке хвостовой части изделия монтировались два элевона. Внешние алюминиевые кили, расстояние между которыми составляло 2,9 м, оснащались рулями направления; кроме того, на них с некоторым наклоном монтировались элевоны длиной по 68 см. Хорошие результаты продувок в аэродинамической трубе летной модели M2-F1, выполненных в феврале 1963 г., позволили приступить к рулежным испытаниям. Однако здесь стали возникать проблемы - в Центре Драйдена не нашлось подходящего средства для разгона изделия массой 450 кг. Но среди участников работ оказался профессиональный автогонщик, который помог приобрести по дешевке "Понтиак" с форсированным двигателем. Этот автомобиль обеспечивал разгон модели до скорости 160-195 км/ч. Начало испытаний также оказалось не очень удачным. Незначительные элементы управления отличались низкой эффективностью и не обеспечивали должной стабилизации изделия, при этом отрицательное влияние оказывали и спутный поток от автомобиля. Проблемы были решены путем усовершенствования управляющих поверхностей и отказа от центрального киля. Добившись хорошей управляемости аппарата M2-F1, интенсивность его испытаний резко увеличилась (в общей сложности было выполнено свыше 60 рулежных пробежек); в ряде прогонов высота подъема модели над поверхностью достигала 6 м - ну это уже был практически свободный полет. Воодушевленные успехами участники проекта во главе с пилотом NASA Милтоном Томпсоном (1926 г.р.) - единственным гражданским летчиком, когда-то отобранным в группу испытателей ВКС "Dyna Soar", - уговорили директора Центра Драйдена на отцепку аппарата от автомобиля для самостоятельного планирования. Директор пошел на риск, санкционировав эти эксперименты. Но это было ничто по сравнению с его последующим разрешением начать бросковые испытания модели с высоты 3-4 км, куда она буксировалась самолетом С-47. Для выполнения подобных полетов на аппарате было смонтировано катапультируемое кресло массой 77 кг, подготовленное фирмой "Weber" за два месяца. Кроме того, модель была оснащена аварийными двигателями для увеличения скорости при нештатной посадке. Первый планирующий полет аппарата M2-F1 состоялся 16 августа 1963 г. После отделения от буксировщика летчик выполнил ряд маневров, в ходе которых была оценена эффективность рулей направления и элевонов. На высоте 610 м пилот приступил к выравниванию модели для посадки. В целом аппарат продемонстрировал хорошую управляемость и устойчивость. Однако при определенных режимах полета было зафиксировано явление "голландского шага" ("Dutch roll"), заключающееся в возникновении при небольших углах атаки резких колебаний в плоскости крена или рыскания; также отмечалась чувствительность изделия к порывам ветра (поэтому на начальном этапе испытания проводились при скорости ветра не выше 2,5 м/с, позднее этот критерий был смягчен до 5-7,2 м/с). Директор NASA узнал об осуществленном полете лишь из запроса одного из конгрессменов, прочитавшего об эксперименте в одной из газет. Как водится, руководство Центра Драйдена ждали серьезные неприятности, но весомыми доводами в его защиту были эффектный полет принципиального нового аппарата и низкая стоимость выполненных работ (около 30 тыс. долл.). Поэтому после традиционного "разбора полета" и проведения доработок изделия испытания были продолжены. Достаточно успешная реализация программы M2-F1 (всего было осуществлено около 90 планирующих полетов с небольшим количеством аварийных ситуаций), создали весомые предпосылки для расширения работ по данной тематике. ЛТХ: Модификация M2-F1 Размах крыла, м 4.32 Длина самолета,м 6.10 Высота самолета,м 2.89 Площадь крыла,м2 12.90 Масса, кг пустого самолета 454 максимальная взлетная 567 Максимальная скорость буксировки, км/ч 240 Практическая дальность, км 16 Экипаж, чел 1 |