|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Samolot Voyager. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Voyager Model 76 to pierwszy samolot, który okrąża kulę ziemską non-stop bez tankowania. Główny projektant - Bert Rutan. Samolot pilotowali Dick Rutan, starszy brat projektanta, oraz Jeana Yeager. Samolot wystartował z 4600-metrowego pasa startowego w Bazie Sił Powietrznych Edwards w Mojave 14 grudnia 1986 roku i wylądował na nim bezpiecznie 23 grudnia, 9 dni, 3 minuty i 44 sekundy później. Podczas lotu samolot pokonał 42 432 km (w zaliczeniu FAI dystans 40 212 km) na średniej wysokości 3,4 km. Ten rekord ostatecznie pobił poprzedni ustanowiony przez załogę B-52 Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych, która pokonała 12 532 mil (20 168 km) w 1962 roku. Ten samolot został zaprojektowany z myślą o długiej podróży. Dlatego nadano mu imię „Voyager” - „podróżnik”. Rekordowy lot amerykańskich pilotów na Voyagerze budzi podziw. Samolotem latali pilot testowy Dick Rutan i 34-letnia pilotka sportowa Gina Yeager. Przez dziewięć dni i cztery minuty byli w powietrzu, lądując 23 grudnia 1986 r. w bazie sił powietrznych Edwards w Stanach Zjednoczonych, skąd rozpoczęli lot. Voyager pokonał dystans 40 500 kilometrów w dziewięć dni. Eksperci twierdzili, że mógł przelecieć kolejne XNUMX kilometrów.
Człowiek przez cały czas starał się podbijać nowe granice. Pierwszy na świecie rekord odległości lotu ustanowił na początku XX wieku Brazylijczyk Alberto Santos-Dumont, który poleciał na samolocie własnej konstrukcji… 220 metrów. ANT-25, opracowany przez radzieckiego projektanta samolotów Andrieja Nikołajewicza Tupolewa, można uznać za osobliwego poprzednika Voyagera. Ustawiono na nim fantastyczne jak na tamte czasy rekordy Czkałowskiego, które dały potężny impuls rozwojowi nauki radzieckiej. Cały świat oklaskiwał sowieckich pilotów, którzy w 1937 r. wykonali nieprzerwany lot z ZSRR przez Biegun Północny do Ameryki. Podróż Voyagera zwróciła również uwagę Pentagonu. Jego rzecznik przypomniał, że poprzedni światowy rekord lotu w linii prostej został ustanowiony w 1962 roku na bombowcu B-52 Sił Powietrznych USA. Następnie amerykańska „latająca forteca” wystartowała w Tokio i wylądowała w bazie Sił Powietrznych USA w Hiszpanii, przelatując ponad dwadzieścia tysięcy kilometrów. Najwybitniejszymi przedstawicielami samolotów eksperymentalnych wykonanych z materiałów kompozytowych były dwa samoloty zaprojektowane przez Berta Rutana: samolot wykonawczy Boeinga Beechcraft Starship-1 oraz rekordowy samolot dalekiego zasięgu Rutan Voyager. Pierwszy z tych samolotów, wyprodukowany w 1983 roku, został zaprojektowany przy pomocy komputera, a głównym materiałem konstrukcyjnym było włókno węglowe o podwyższonych wskaźnikach technicznych. Zgodnie ze schematem samolot Beechcraft Starship-1 był dwusilnikowym samolotem typu „kaczka”, a rozstawiony pionowy ogon znajdował się na końcach skrzydła, pełniąc jednocześnie funkcje podkładek końcowych. W 1981 roku Rutan rozpoczął prace nad samolotem Voyager, który miał latać non-stop dookoła świata. Skromny salon w domu Berta Rutana w Mojave w Kalifornii stał się siedzibą przygotowań do lotu i służył temu celowi przez całe pięć lat. Pracowali z nim jego brat Dick i Gina Yeager, była rysowniczka. A w hangarze nr 77 na lokalnym lotnisku przez cały ten czas ochotnikom nie było końca. Wielu mieszkańców wyraziło chęć pomocy przy budowie samolotu. Bracia byli szczególnie dumni z tego, że zrealizowali swój pomysł na własny koszt, nie otrzymując ani centa od rządu. Ale byłoby błędem podejrzewać ich o całkowitą bezinteresowność. Wraz z utworzeniem Voyager Aircraft Incorporated Rutanowie opracowali program odzyskania pieniędzy, a nawet zysków z lotów pokazowych i reklam. Na przykład firma Mobile Oil Corporation dostarczyła nowy olej syntetyczny do silników Voyagera w zamian za nabycie prawa do wykorzystania wizerunku samolotu w swoich broszurach produktowych. Pierwszy lot testowy, wykonany w czerwcu 1984 roku przez Dicka, trwał 30 minut. Maksymalny szacowany czas lotu samolotu bez lądowania wynosił 14 dni, długość 45060 XNUMX kilometrów. Ale bezwzględny rekord odległości – lot bez lądowania i bez tankowania – miał miejsce dwa lata później. Zasięg lotu zależy przede wszystkim od stosunku masy paliwa do masy startowej samolotu. Masa pustego samolotu Voyager wynosiła tylko 840 kilogramów przy masie paliwa 4052 kilogramów. Masa startowa wynosiła 5137 kilogramów. 72 procent masy startowej Voyagera to paliwo! Dla porównania, współczesne samoloty pasażerskie dalekiego zasięgu mają względną masę paliwa wynoszącą około 40 procent, podczas gdy ANT-25, cud z lat 1930., miał stosunek masy paliwa wynoszący 52 procent. Nie bez powodu w amerykańskiej prasie nazwano go „latającym zbiornikiem gazu”. Zwiększenie zaopatrzenia w paliwo jest szczególnie trudnym problemem dla małych samolotów. W końcu nie mają wystarczającej objętości wewnętrznej, aby pomieścić tak duży zapas paliwa. Na pokładzie Voyagera, objętości paliwa zwiększono dzięki zastosowaniu schematu z dwiema wiązkami. Oprócz tradycyjnych pojemników, przede wszystkim w skrzydle, a także w kadłubie i poziomym ogonie zastosowano dodatkowe pojemniki tych dwóch belek. Kolejnym ważnym zadaniem było zmniejszenie masy pustego samolotu. Zmniejszenie wagi konstrukcji ułatwiło zastosowanie najnowszych materiałów kompozytowych o najwyższych parametrach. Tak więc główne używane włókno węglowe jest pięć do dziesięciu razy mocniejsze niż stal i znacznie lżejsze niż konwencjonalne stopy aluminium. Zastosowany układ dwubelkowy przyczynił się również do zmniejszenia masy konstrukcji, ponieważ belki te, jak mówią, „odciążają” skrzydło (zmniejszają moment zginający wzdłuż skrzydła od sił aerodynamicznych spowodowanych obciążeniem skrzydła momentem w w kierunku przeciwnym, w dół, od sił ciężaru belek z zawartością). Zmniejszyła się waga elektrowni, sprzętu, wyposażenia. Wszystko to przyczyniło się do zmniejszenia wymaganego ciągu czy mocy silnika, a co za tym idzie ich masy i zużycia paliwa. Innym sposobem na zwiększenie zasięgu lotu jest poprawa aerodynamiki samolotu. Pozwala to na wybór słabszego i jednocześnie lżejszego silnika przy mniejszym zużyciu paliwa. Ponieważ Voyager jest samolotem wolnobieżnym, znaczna część oporu aerodynamicznego to tak zwany opór indukowany, który jest powodowany przez tworzenie się wirów na końcach skrzydeł i zmniejsza się wraz ze wzrostem rozpiętości skrzydeł. Aby z nim walczyć, w samolocie zainstalowano wyjątkowo długie skrzydło o wydłużeniu 33,8 (stosunek rozpiętości do średniej cięciwy - szerokość), podczas gdy we współczesnych samolotach pasażerskich wydłużenie skrzydła z reguły nie przekroczyć 10. Na skrzydle znajdowała się gondola z kokpitem i dwoma silnikami tłokowymi. Do startu wykorzystano 130-konny przedni silnik chłodzony powietrzem z ciągnącą śrubą, natomiast do lotu głównego zastosowano 110-konny tylny silnik chłodzony cieczą. Silniki zostały wyprodukowane przez Teledine Continental dla bezzałogowych samolotów zwiadowczych Pentagon. "...Największym odkryciem projektanta B. Rutana" - pisze V.A. Kiselev w czasopiśmie "Technology and Science" - jest opracowanie i zastosowanie koncepcji dwóch silników na Voyager. Minimalna moc. Ale w trakcie latania na odległość masa samolotu zmniejsza się z powodu wyczerpania paliwa. Voyager ma też rekordowy spadek - 5 razy! Dlatego pożądane jest, aby zmniejszyć moc elektrowni o te 5 razy. Aby zmniejszyć moc z powodu tak znacznego dławienie i zmniejszanie liczby obrotów silnika jest nieopłacalne jednostkowe zużycie paliwa wzrasta, pożądane jest latanie na obrotach zbliżonych do wyliczonych W takiej sytuacji bardzo korzystne było zastosowanie dwóch pracujących silników w początkowym okresie lotu i tylko jeden - w pozostałej części okresu, gdy zużycie paliwa zmniejszyło masę samolotu." W rezultacie zużycie paliwa Voyagera wyniosło średnio tylko 91 gramów na kilometr. To mniej więcej tyle, ile zużywają zwykłe samochody osobowe typu Zhiguli. Ale samolot jest kilka razy cięższy, a ponadto nie jeździł, ale leciał ze średnią prędkością 185 kilometrów na godzinę. Dwa silniki, to nie tylko oszczędność paliwa, ale także zwiększone bezpieczeństwo. Pozwalają również zwiększyć moc w sytuacji awaryjnej, jeśli musisz pokonać czoło burzy lub szczyty górskie. Podobno to właśnie koncepcja dwóch silników była ostatnim ogniwem, które ostatecznie umożliwiło osiągnięcie sukcesu. "Nie można umieścić dwóch silników na skrzydle", kontynuuje Kiselev, "w końcu tylko jeden działa przez znaczną część lotu i wytworzy ciąg asymetryczny. Oznacza to, że obie śruby muszą znajdować się wzdłuż osi symetrii samolotu. Użyj dwóch śrub współosiowych, z których każda obraca się z własnym silnikiem, źle: potrzebny jest długi i ciężki wał od tylnego silnika do śmigła; jedno zatrzymane śmigło zmniejszy wydajność drugiego. Wtedy może, rozłożyć śmigła i silniki na końcach kadłuba?To rozwiązanie nie zadziała, ponieważ podczas lądowania i startu tylne śmigło albo będzie dotykać ziemi, albo aby tego uniknąć, potrzebne byłoby długie i ciężkie podwozie, co jest oczywiste nieopłacalne. Następnie przesuńmy tylne śmigło do przodu skracając kadłub, ale nie poruszając do przodu poziomego ogona (GO), bez skracania jego barku. Można to osiągnąć poprzez zamocowanie GO na dwóch dodatkowych belkach kadłuba. rozważana koncepcja dwóch silników. Ale zwróćmy uwagę na optymalny kształtskrzydło Voyagera. Jest bardzo długi i wąski (z małym akordem). Na tak małym cięciwie trudno jest zapewnić sztywność mocowania kadłuba i dwóch belek; względne deformacje GO i skrzydła będą znaczne, co pogorszy stabilność i sterowność samolotu. Ponadto w przepływie ze śmigieł występuje GO, który, chociaż może poprawić obsługę, zmniejszy ciąg śmigła. Ostatnia okoliczność dotycząca samolotu ultradalekiego ma bardziej znaczącą wartość ujemną. W tej sytuacji B. Rutan znajduje oryginalne rozwiązanie: zamienić skrzydło i GO, czyli ze zwykłego schematu aerodynamicznego z ogonem, przejść do schematu „kaczka”, w którym GO znajduje się przed skrzydłem . Teraz przedni GO łączy belki i sam kadłub, czyli jest dodatkową podporą dla belek kadłuba. Taki schemat zapewnia większą sztywność i mniejsze odkształcenie kątowe GO względem skrzydła. Teraz nic nie spowalnia przepływu ze śmigła głównego tylnego silnika. Dlatego rozwiązanie znalezione przez B. Rutana jest najbardziej opłacalne, optymalne”. Kiedy samolot po raz pierwszy wytoczono z hangaru nr 77 na lotnisku Mojave, zebranych ekspertów i dziennikarzy uderzyło jego dziwne podobieństwo do gigantycznego skamieniałego ptaka – pterodaktyla. 14 grudnia 1986 r. Voyager, po wjechaniu na pas startowy z prędkością 70 mil na godzinę (później prędkość lotu Voyagera wahała się od 90 do 150 mil na godzinę), przez pewien czas nie mógł wystartować. Skrzydło w pełni obciążone paliwem, pomimo wzrostu sztywności na zginanie, dawało bardzo duże ugięcie. Pod koniec startu samolotu, kiedy zaczęły się silne oscylacje sprężystego zginania skrzydła, doszło do kilku uderzeń drgających końców konsol o powierzchnię pasa startowego. Osłony końcowe skrzydeł odpadły: lewa na ziemi, prawa w powietrzu. Jednak z powodu tych „drobiazgów” postanowiono nie przerywać lotu. V. Biryukov szczegółowo opowiedział o locie Voyagera w czasopiśmie Nature and Man: „...Dick spędził pierwsze dwa dni lotu u steru Voyagera prawie niezmiennie. Lot nad Oceanem Spokojnym nie przedstawiał żadnego szczególnego trudności, potem dalej, nad Malezją, nad Oceanem Indyjskim, a co najważniejsze nad terytorium Afryki, podróżnicy napotykali strefy silnego niepokoju atmosferycznego ... ... Załoga została zmuszona do gwałtownej zmiany kursu (czasem do 90 stopni) i pospiesznego schodzenia w dół lub w górę, uciekając przed podstępnymi turbulentnymi przepływami. Trzeciego dnia podróży po archipelagu filipińskim zdarzył się rzadki moment, kiedy za namową lekarza ekspedycji, który pozostał na lotnisku w Mojave, włączono autopilota. Dick i Gina mieli szansę odpocząć. Kokpit jest tak mały - 70x210x140 centymetrów, że Dick drzemał z głową opartą na fotelu pilota, a Gina leżała po jego prawej stronie, otoczona licznymi przyrządami i przedmiotami niezbędnymi do lotu. Czego nie było w kokpicie: przełączniki zbiornika paliwa (było tylko 16 na pokładzie), awaryjna ręczna pompa paliwa, automatyczne i wymuszone tankowanie silników olejem, krótkofalówka, przyrządy nawigacyjne, dwie puszki wody pitnej (40 litrów ), pojemniki z prowiantem. I jeszcze jedną trudnością, która towarzyszyła podróżnikom przez wszystkie dziewięć dni lotu, był ogłuszający hałas silników. Kontrolerzy lotu na ziemi w Mojave utrzymywali kontakt radiowy z Voyagerem za pośrednictwem satelitów lub korzystali z usług przekaźników samolotów, które akurat znajdowały się w pobliżu podróżnych. Poinformowali, że Dick i Gina nie zareagowali natychmiast na prośby radiowe. Zbieranie myśli zajmowało pilotom co najmniej pięć minut. Gdy Voyager leciał nad środkowym Atlantykiem, kierując się na wybrzeże Ameryki Łacińskiej, na tablicy przyrządów w kokpicie nagle zapaliło się czerwone światło. Tylny silnik jest bardzo gorący, spadło ciśnienie oleju. I wkrótce silnik, kilkakrotnie kichając, zgasł. Kontrolerzy naziemni wysłani na pokład: „Uwaga! Przygotuj się do awaryjnego lądowania” – i zaczęli zastanawiać się, które z brazylijskich lotnisk może to zrobić, Gina i Dick, którym dano trochę odpocząć przy tylnym wietrze nad zachodnią częścią Atlantyku, przytłoczyły nieprzyjemne wieści. Ale kilka minut później załoga z radością poinformowała ziemię, że lot będzie kontynuowany. Zmęczeni walką z żywiołami piloci zapomnieli na czas dolać oleju do silnika. Błąd został poprawiony, silnik dał się uruchomić. Na końcowym etapie trasy, kiedy Voyager, po prawie półtoradniowym dosłownie przemykaniu się między cyklonami wzdłuż zachodniego wybrzeża Stanów Zjednoczonych i Meksyku, i zbliżeniu się do Bazy Sił Powietrznych Edwards, nagle zatrzymał się zapas paliwa. I w tym samym nieszczęsnym tylnym silniku. Gina wspięła się po pas do prawego skrzydła, wyłączyła automatyczną pompę i zaczęła podawać paliwo za pomocą ręcznej. Ale na tym nieszczęście się nie skończyło - rozrusznik się nie powiódł. Dick włączył autopilota i wspiął się na lewe skrzydło, gdzie znajdowały się bezpieczniki instalacji elektrycznej. Dopiero wtedy zaczął działać rozrusznik, a potem, po odrobinie zamieszania, zaczął działać również silnik. Potem włączyła się automatyczna pompa paliwa i Gina mogła wrócić na swoje miejsce w kokpicie. W końcu Dick i Gina przeszli przez żmudną dziewięciodniową próbę ciągłego hałasu, gwałtownego ruchu i niedogodności małego kokpitu i ukończyli ten historyczny lot w Edwards AFB z wyróżnieniem. Autor: Musskiy S.A.
▪ Przesył energii elektrycznej na duże odległości
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Zaktualizowane i przecenione Chromebooki ▪ Picie alkoholu powoduje głód ▪ Najszybsze wzmacniacze wejściowe JFET ▪ Elektroniczne zamki do procesorów Godson
▪ sekcja serwisu Parametry komponentów radiowych. Wybór artykułów ▪ artykuł Nauka kręcenia wideo - porady dla początkujących. sztuka wideo ▪ artykuł Dlaczego wybrano nieokrągłą liczbę dla dystansu maratonu? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Dekarz na dachach stalowych. Opis pracy ▪ artykuł Kompozycje do perfum (perfumy). Proste przepisy i porady ▪ artykuł Tranzystory IRFL014 - IRFP264. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony