Станислав Зигуненко - Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание
Кроме самолетов таким же образом можно разгонять и иные летательные аппараты, например крылатые ракеты, беспилотные разведчики и т. д.
Стометровка для магнита
По-своему решают проблему отечественные изобретатели. Сотрудники ЦАГИ имени Н.Е. Жуковского, НТК имени А.М. Микояна и Института высоких температур РАН предлагают перевести работу аэропорта на иные рельсы. В буквальном смысле слова. Вспомним: сегодня железнодорожники всерьез говорят об использовании на вверенном им транспорте электромагнитной подвески. В ее основу положена идея левитации — «подвешивания» подвижного объекта над полотном дороги, когда и объект и дорога суть магниты, одноименными полюсами повернутые навстречу друг другу, в модернизированном варианте эту идею намереваются внедрить на аэродроме. Для разгона и посадки летательных аппаратов предлагается тележка на электромагнитной подушке. «Впрягут» в нее линейный электродвигатель, он же, только уже в режиме генератора, будет тормозить приземлившийся лайнер.
Обкатывают идею на нескольких моделях. Одна — лабораторная — позволила уточнить расчетные режимы левитации при разгоне и торможении, а также отработать систему, позволяющую без промаха опускаться точно на транспортную тележку. (В этом случае собственное шасси летательному аппарату не нужно, что заметно уменьшает взлетный вес и соответственно расход топлива.) Другая модель работает на полигоне. На специальной дорожке-стометровке отрабатываются отдельные узлы прототипа новой аэродромной системы.
Катимся по желобу
Проект Дж. Стари из штата Коннектикут на редкость прост, но весьма оригинален. Для разгона и торможения самолетов изобретатель предлагает использовать помимо тяги двигателей еще и силу тяжести.
Схема аэродрома по проекту СтариСогласно его замыслу авиалайнеры должны стартовать с крыши 20-этажного здания аэровокзала и разгоняться по наклонной полосе: будто санки с горки. Разумеется, в таком случае летательный аппарат наберет скорость быстрее, чем при горизонтальном старте, и оторвется от взлетной дорожки, пробежав меньшее расстояние. Посадка же производится в обратном направлении— «в горку».
Для более удобного взлета и посадки полоса должна быть внизу широкой, кверху — суживающейся. И ко всему прочему — слегка вогнутой, дабы самолет «поневоле» придерживался ее середины. Крутизна подъема этого своеобразного «желоба» такова, что скорость садящегося лайнера гасится не полностью — в противном случае он может скатиться назад, не добравшись до верха.
А чтобы остановить машину в конце ее пути — на крыше, Дж. Стари предлагает использовать тормозную систему наподобие применяемой на современных авианосцах. С той существенной разницей, что выделяемая в ней энергия не пропадает втуне, но преобразуется в электрическую. Запасенная в аккумуляторах,
она затем используется для заруливания авиалайнеров на стоянку с помощью электротягачей. Так что пилот может выключать двигатели самолета, как только тот коснется полосы.
Если учесть, что «Боинг-747» расходует на рулежку после посадки около 200 л топлива, то уже только за счет его экономии аэродром по проекту Стари сулит немалые выгоды. В целом же эксплуатация крупного аэропорта подобного типа позволит снизить расход горючего примерно на 1,2 млн т в год.
«Выбирайтесь своей колеей...»
Примет ли подобные новшества потребитель? Летчикам не привыкать к перегрузкам, служащие аэродрома получат надбавку за работу в условиях «пересеченной местности». А пассажиры? Захотят ли они летать на самолетах, приземляющихся «в горку»? И как отразится такая посадка на их самочувствии? Опыт эксплуатации аэродромов с полосой на пологом склоне показывает: «отклонения от генеральной линии» — горизонтали — не мешают нормальному функционированию воздушного порта.
Что касается электромагнитной дорожки, то опробовать ее имеет смысл прежде всего на плавучих аэродромах. На авианосцах и авианесущих крейсерах есть все условия для ее размещения и грамотного использования. К тому же пилотов морской авиации особо не удивишь техническими новинками — будь то навигационные системы, обеспечивающие точную посадку на палубу, или «обыкновенные» катапульты и аэрофинишеры.
Как бы там ни было, идти по накатанному пути — то бишь катиться по стандартному аэродрому на привычных колесах — не лучший вариант. Когда чаще всего случаются аварии и катастрофы? При взлете и посадке. Ахиллесова пята богатыря-авиалайнера — шасси. Отказ от него не только существенная экономия взлетного веса, но и повышение безопасности полета: не может выйти из строя то, чего нет. Правда, есть более радикальный выход — не летать вовсе. Но это уже чистой воды фантастика...
Какие нужны «ноги»?
Раз уж разговор зашел о шасси, давайте подумаем: а какие «ноги» вообще нужны самолету? Первые авиаторы отвечали на этот вопрос весьма просто: летом они ставили на самолеты велосипедные колеса, зимой — «переобували» их, ставили на лыжи. Если же самолет вдруг хотели использовать на море, вместо лыж прикрепляли поплавки.
Нынешние авиалайнеры просто так не «переобуешь». Тележки тяжелых самолетов насчитывают порою несколько десятков колес. И поставить такую громадину на лыжи никак нельзя — она попросту не стронется с места. Вот и приходится расчищать для них в зимнее время многокилометровые полосы.
Схема шасси: а — с хвостовой опорой; б — с носовой опорой; в — с носовой и хвостовой опорой; г — велосипедное шасси со вспомогательными опорами под крыльямиДа и сами полосы теперь почти в обязательном порядке делают из высокопрочного бетона. На обычный грунт многие самолеты сесть просто не в состоянии — шасси увязнут в мягкой почве.
Схема крепления колес шасси: а — вилочное; б — полувилочное; в — с консольной осью; г — со спаренными колесамиА нельзя ли придумать такую опору для самолета, которая помогала бы ему производить посадку на любую поверхность? Оказывается, можно. Последнее время многие конструкторы склоняются к мысли, что самолеты будущего будут иметь шасси на воздушной подушке.
Шасси на воздушной подушкеПри посадке вместо «ног» самолет будет распускать... «юбку»! Так называется ограждение из прорезиненной ткани, под которое компрессорами накачивается воздух. Окаймление «юбки» не позволяет ему растекаться куда попало, и воздух уходит вниз, создавая под самолетом область повышенного давления. Причем давление это может быть настолько высоким, что удержит на весу весь многотонный лайнер.
Шасси на воздушной подушке удобно тем, что позволяет произвести посадку практически на любую поверхность — травянистый луг, заснеженное поле, даже болото...
Широкому внедрению его уже в настоящее время мешает лишь отсутствие компактных конструкций, которыми бы можно оснащать летательные аппараты любых типов. Но экспериментальные самолеты и вертолеты с воздушными подушками уже летают.
Hangar в переводе с французского «укрытие». Так называют сооружения для технического ремонта и обслуживания самолетов. Начали строить первые ангары еще в 20-е годы, когда летательные аппараты были сравнительно небольшими. Нынешние ангары представляют собой огромные сооружения, весьма смахивающие на крытые стадионы. Только, конечно, в ангаре не играют в футбол, а приводят в порядок потрепанные непогодой и временем самолеты, вертолеты и другие летательные аппараты. В частности, почти в обязательном порядке ангары или эллинги нужны для парковки дирижаблей. Оставлять их под открытым небом опасно: вдруг налетит шквал — и поминай как звали воздушного гиганта.
Эллинг: 1 — окна; 2 — вентиляторы; 3 — площадь, предназначенная для мастерских; 4 — хранилище для газа; 5 — насосная; 6 — здание для управления воротами; 7 — причалочные рельсовые пути; 8 — ворота; 9 — тоннельПо своей конструкции ангары бывают самыми разнообразными — туннельными и тупиковыми, капитальными и сборно-разборными, даже надувными и подземными. В последнем случае их чаще называют капонирами и используют в основном для того, чтобы прятать от непогоды и ударов вражеской авиации самолеты военно-воздушных сил.
Впрочем, в последние годы о создании подземных аэропортов поговаривают и гражданские инженеры, что поделаешь, во многих странах уже не осталось места для строительства новых аэропортов, а старые становятся тесными. Вот и приходится думать о том, чтобы сделать для них второй этаж — подземный. На первом, то есть на поверхности земли, остается лишь взлетно-посадочная полоса, а все остальное — ангары, залы ожидания, технические службы — прячется под землю.
