Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2006 № 05
Модель автомобиля с безопасной кабиной-модулем.
На рисунке представлена схема подобного столкновения: легковая машина сошлась лоб в лоб с грузовиком. Грузовик, имеющий большую высоту, при этом обычно буквально наезжает на салон легкового автомобиля. И тот, кому посчастливилось при этом выжить, может считать себя родившимся во второй раз. Но если кабина легковушки представляет собой кокон, укрепленный на раме на особых шарнирных узлах, то она при ударе приподнимается и один из ее концов — в данном случае передний — сминается под воздействием перегрузок. При этом вся сила удара расходуется на деформацию своеобразного амортизатора. Сам же салон и пассажиры в нем (особенно если они пристегнуты ремнями) при этом не пострадают.
Рисунок С. Зайцева, показывающий момент лобового столкновения.
Пока идеи проверены лишь расчетами, компьютерным моделированием и натурными испытаниями на моделях. Проведена также проработка схемы оптимальной вместимости салона с помощью разработанного студентами виртуального манекена. Создано несколько поисковых вариантов дизайна экстерьера автомобиля будущего с учетом требований активной и пассивной безопасности, эксплутационных и потребительских качеств микроавтомобиля.
На большее, к сожалению, у студенческого КБ пока нет денег. Между тем, при нормальном финансировании через год-другой на городских улицах появились бы первые автомобили вместимостью «полтора человека».
В. ВЕТРОВ
Проработки различных вариантов компоновки.
КУРЬЕР «ЮТ»
«Альбатрос» с Кубани
В «ЮТ № 7 за 2005 год мы рассказали о кругосветном беспосадочном перелете на одноместном самолете «Глобалфлайер», который совершил известный американский бизнесмен и путешественник Стив Фоссет. Публикация попалась па глаза судовому механику, автору нескольких изобретений и самодеятельному конструктору двух самолетов Анатолию КУЗЬМИНУ из станицы Староминской Краснодарского края.
Оказывается, он тоже разрабатывает проект самолета с дизельным двигателем, который, по мнению автора, способен облететь вокруг Земли. Жизнеспособность своей идеи А.Кузьмин уже проверил на уменьшенной модели будущей машины — небольшом пилотируемом аппарате КУ-17, выполненным по схеме «утка» (это когда хвостовое оперение ставят на нос, впереди крыла).
Автор очень надеется, что у него найдутся спонсоры и помощники (возможно, даже из числа юных техников). И тогда ему удастся довести дело до конца и совершить кругосветный перелет. На сегодняшний же день его проект выглядит так.
Проанализировав некоторые проекты самолетов для облета земного шара, я пришел к выводу, что конструкторы ныне, как ни странно, пытаются не улучшить, а ухудшить достижение «Вояджера» — первого самолета, облетевшего вокруг Земли без посадки и дозаправки в воздухе, пишет Анатолий Кузьмин. Тогда конструктору Берту Рутану удалось сделать машину с минимально возможным взлетным весом. Машины других проектов, в том числе и тот, на котором совершил свой полет Стив Фоссет, стали быстрее, комфортабельнее и потому тяжелее.
«Вояджер» — машина, конечно, выдающаяся, продолжает Кузьмин, но, присмотревшись к ней, я пришел к заключению, что можно сделать самолет еще лучше. Очень узкое крыло «Вояджера» обладает, несомненно, большим летным качеством, но его прочность и жесткость недостаточны. Кроме того, по сути дела трехфюзеляжный самолет обладает повышенным лобовым сопротивлением, а мотор в носу самолета снижает эффективность конструкции.
Тем не менее, я полагаю, что Рутан поступил правильно, оставив всего один мотор. Именно так, кстати, в свое время поступил А.Н. Туполев, сконструировавший рекордный самолет АНТ-25, на котором В. Чкалов и его товарищи совершили ряд рекордных для того времени перелетов. Я тоже сторонник одномоторной конструкции. Когда двигатель один, ему и внимание больше, и уход, а расход горючего меньше. Да и лобовое сопротивление при прочих равных условиях у одного мотора меньше, чем у двух и более. А чтобы повысить его эффективность, я предлагаю поставить двигатель «задом наперед» — в задней части (фюзеляжа — и оснастить его толкающим, а не тянущим воздушным винтом. В итоге мой «Альбатрос» вырисовывается таким (см. рис.).
Схема «Альбатроса». Цифрами обозначены:
1 — радар; 2 — ниша шасси, приборный отсек; 3 — приборная доска; 4 — кресло пилота; 5 — фонарь кабины; 6 — спальное место; 7 — холодильник; 8 — штурманский стол; 9 — панель приборов контроля за расходом топлива; 10 — первый расходный бак; 11 — насосный отсек; 12 — аварийный НЗ, спасательный плот; 13 — ниша главной стойки шасси; 14 — второй расходный бак; 15 — масляный радиатор; 16 — турбодизель мощностью 250 л.с.; 17 — винт изменяемого шага диаметром 2,4 м; 18 — вертикальное оперение; 19 — элерон; 20 — вспомогательный горизонтальный руль; 21 — крыльевые баки; 22 — боковые стойки шасси; 23 — главная стойка шасси: 24 — туалет; 25 — склад продуктов; 26 — электроплитка; 27 — штурманские приборы; 28 — антиобледенительная система; 29 — поверхностный водяной радиатор; 30 — баки центроплана; 31 — кислородное оборудование.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
Длина самолета — 10–12 м
Размах крыла — 30–32 м
Высота — 8,1 м
Емкость баков — 5 куб. м
Масса топлива — 4000 кг
Максимальный взлетный вес — 6 т
Масса пустого самолета — 1.5 т
Максимальная скорость — 300 км/ч
Дальность полета — 50 000 км
Высота полета — 10 000 м
Свободнонесущее крыло большого размаха и удлинения с развитым наплывом центроплана обладает хорошей прочностью и жесткостью при наименьшем весе. Продольные баки из легкого пластика, с «дверцами»-клапанами для перетекания топлива по мере его расходования для лучшей центровки аппарата, позволяют обойтись без лонжеронов при достаточной прочности и жесткости аппарата. Трехслойная обшивка всего самолета также увеличивает его жесткость, а продольные бальзовые стрингеры обеспечат местную прочность. Узкие саблевидные законцовки (типа «крыло стрижа») обеспечат минимальное индуктивное сопротивление. А длинное крыло с небольшой стреловидностью, наряду с развитым наплывом центроплана, обеспечат достаточный внутренний объем для размещения необходимого количества топлива.
Два узких тонких киля дают необходимую управляемость и минимальное сопротивление. Переднее горизонтальное оперение, кроме всего прочего, позволяет легче сбалансировать аппарат по ходу полета. Полагаю, что братья Райт не ошиблись в свою пору, выбрав именно схему «утка» для своего «Флайера».
Достаточно просторная герметичная кабина, интегрированная с корневым наплывом центроплана, обеспечит экипажу из двух человек необходимый комфорт, и в то же время практически не нарушит аэродинамических обводов планера. По моим расчетам, летное качество планера будет около 50, что в переводе на обыденный язык означает — с высоты 1 км такой планер способен пролететь до посадки с выключенным двигателем около 50 км.
Кроме обычного штатного трехстоечного шасси с носовым колесом, для лучшего распределения веса при взлете максимально загруженного самолета предлагаю использовать дополнительную двухколесную стартовую тележку с собственным мотором. Она позволит груженому самолету быстрее разогнаться, а после его взлета останется на аэродроме. Такая конструкция позволит облегчить и само штатное шасси, ведь садиться будет уже практически пустой самолет, выработавший почти все горючее.
Дизельный двигатель необходимой мощности для облегчения предполагается сделать с широким применением титана и дюраля, а в конструкции самой машины максимально использовать современные сверхлегкие и суперпрочные углепластики и композиты.
На мой взгляд, такая машина позволит поставить новый рекорд, облететь вокруг земного шара по экватору или через два полюса, чего еще не делал никто в мире.
Ю. ВАСИЛЬЕВ
Кстати…
ОТ МОДЕЛЕЙ ДО НАСТОЯЩЕГО ПЛАНЕРА
Пишет вам из Краснодара авиационный инженер Сергей Николаевич Кондусов (я закончил в 1983 г. Куйбышевский авиационный институт имени С.П. Королева), а сейчас руковожу авиакружком при Доме детского творчества. К сожалению, летать уже не могу — «Авиалиниям Кубани» не понравилось состояние моего здоровья.
