Судьбы Ту-104 и "Суперджета": сравнения

May 10, 2012 13:47

image You can watch this video on www.livejournal.com

Максим Калашников ( Read more... )

Сухой Суперджет, Максим Калашников, Ту-104

Leave a comment

Re: в условиях запыленности или северов с их снежной и в cantechnik May 10 2012, 21:37:54 UTC
/// в условиях запыленности или северов с их снежной и водяной пылью ///
1) Пыль пофигу. Вообще. И даже песок. Камни хуже, но они и без наших наворотов не гуд)))

2) Водяная пыль в каком-то смысле даже хорошо - лишних 50-100 граммов массы на куб расхода воздуха. (Между прочим, есть такой стандартный метод форсирования тяги - впрыск воды за турбину или в форсажную камеру; процентов 40-50 тяги добавлял запросто).

3) Бич сложной механизации - обледенение зазоров и механизмов (приснопамятные ATR-42/72).
Но и тут мы как раз выигрываем - ведь наша система УЖЕ содержит развитую сеть высоконапорных газопроводов. Остаётся не забыть снабдить рули-элероны щелевыми мембранами и добавить помимо заднекромочных эжекторов ещё и внутрищелевые, получим заодно систему активного многозонного управления пограничным слоем))

/// высокий двигатель, формирующий поток над высоким крылом, это реальнее. ///
Был уже Ан-72.
Проблем пожалуй больше чем плюсов, в основном с креплением и живучестью обшивки крыла в зоне обдува горячими газами, и с механизацией - внутренние секции закрылков (обычно самые нагруженные и полезные) теряют эффективность и работают как гасители подъёмной силы из-за обтекания высокотурбулентным быстрорасширяющимся сверхзвуковым (3~4M) потоком (про труднопредсказуемый, зависящий от мгновенной тяги двигателя разворачивающий на пикирование момент даже говорить страшно).

Обдувать можно потоком от турбовентилятора, но тут дилемма - или обдувать совсем небольшую по размаху часть крыла, или переформатировать поток вентилятора из кольцевого в двойной плоскоструйный, но при этом терять импульс на обечайках и каналах и значительно утяжелять ими конструкцию (кроме того, для этого надо сильно выносить вентилятор вперёд и/или делать крыло с очень большой хордой вплоть до перехода на схему «летающее [обратно-дельтавидное] крыло»).

Reply

Re: в условиях запыленности или северов с их снежной и в andrey_ii May 11 2012, 02:47:26 UTC
1) Пыль пофигу. Вообще. И даже песок. Камни хуже, но они и без наших наворотов не гуд)))

Это вряд ли, пыль, если ее не чистить, способна формировать пограничный слой под себя. Песок - абразив, я конечно понимаю желание без конца тереть бабки, но это не наше.

3) Бич сложной механизации - обледенение зазоров и механизмов (приснопамятные ATR-42/72).
Но и тут мы как раз выигрываем - ведь наша система УЖЕ содержит развитую сеть высоконапорных газопроводов. Остаётся не забыть снабдить рули-элероны щелевыми мембранами и добавить помимо заднекромочных эжекторов ещё и внутрищелевые, получим заодно систему активного многозонного управления пограничным слоем))

А может чего подешевле и попроще в эксплуатации?

Был уже Ан-72.
Проблем пожалуй больше чем плюсов, в основном с креплением и живучестью обшивки крыла в зоне обдува горячими газами, и с механизацией - внутренние секции закрылков (обычно самые нагруженные и полезные) теряют эффективность и работают как гасители подъёмной силы из-за обтекания высокотурбулентным быстрорасширяющимся сверхзвуковым (3~4M) потоком (про труднопредсказуемый, зависящий от мгновенной тяги двигателя разворачивающий на пикирование момент даже говорить страшно).

Ну зачем турбиной? Вентилятор это таки дозвук. И потом, над крылом не так уж обязательно, можно на пилонах от корпуса уже за крылом, лишь бы момент при отказе одного из движков на старте был поменьше.

Одним словом, чем примитивнее, тем лучше. Я поклонник простых решений.;)))

Reply

Re: чем примитивнее, тем лучше cantechnik May 11 2012, 10:27:52 UTC
/// чем примитивнее, тем лучше. Я поклонник простых решений.;))) ///
На примитивных решениях невозможно получить экономичный высокоресурсный УВВП массового применения.

С т.зр динамики система полёта состоит из трёх компонентов:
- собственно ЛА
- присоединённая масса воздуха
- возбуждённая масса воздуха [+продукты сгорания] («история полёта»)
Есть ещё излучение [нагретых тел], но это мизер.

Для [укороченного] взлёта надо увеличивать возбуждённую массу. Делать это можно разгоном*нагревом струй [от силовой установки] и распределением импульса в близлежащий объём аэродинамическими эффектами планера.

Для [укороченной] посадки надо увеличивать присоединённую массу. Делается это увеличением площади крыла (закрылки), увеличением индуктивного сопротивления (интерцепторы, щитки), реализацией режима «парашютирования».
Идеальная система сверхкороткой посадки будет имитировать посадку птицы - высокоточный «парашютный» маневр «на последних метрах» с применением развитой механизации крыла или даже переконфигурации ЛА (необходимо быстрое контролируемое наращивание эффективного объёма присоединённой массы воздуха на 400-800% как минимум), с использованием эффекта близости земли. Выполнять его «на руках» крайне опасно, и практически невозможно «в статистике». Для его автоматизации возможностей радиолокационных (даже сантиметровых) радаров с полярной механической развёрткой недостаточно, нужны быстродействующие лидары или миллиметровые АФАРы с развёрнутой апертурой (дающие параллельно считываемый «радио-растр»).

Вообще-то ничего особо заумного и «космического» для прототипа такого пепелаца не нужно, единственный не по-гаражно-сарайному сложный в изготовлении девайс - лидар.
Всё остальное без особых напрягов делается в руинах какого-нибудь вертолётного завода (а при желании - цеха по производству мусоровозов и прочей спецтехники, главное - отапливаемые площади, бесперебойные 380в и дюжина исправных станков).
Ну а про доступность CAD/CAE и вычислительных мощностей под них и говорить не стоит)))

Reply

Re: чем примитивнее, тем лучше andrey_ii May 11 2012, 20:00:39 UTC
1На примитивных решениях невозможно получить экономичный высокоресурсный УВВП массового применения.

Ой не факт. не факт, впрочем для аппаратов тяжелее воздуха, есть оптимум стоимость - эффектвность, главное в критериях не заблудится.

2 Для [укороченного] взлёта надо увеличивать возбуждённую массу. Делать это можно разгоном*нагревом струй [от силовой установки] и распределением импульса в близлежащий объём аэродинамическими эффектами планера.

Просится летающее крыло с двигателем над ним?

1.Идеальная система сверхкороткой посадки будет имитировать посадку птицы - высокоточный «парашютный» маневр «на последних метрах» с применением развитой механизации крыла или даже переконфигурации ЛА (необходимо быстрое контролируемое наращивание эффективного объёма присоединённой массы воздуха на 400-800% как минимум),

Шибко дорого, полагаю, сложно в производстве и эксплуатации.
Нам бы чего попроще, дешевле и надежнее.

Reply

Re: чем примитивнее, тем лучше cantechnik May 11 2012, 21:40:08 UTC
/// Просится летающее крыло с двигателем над ним? ///
Не получится. Потому что нужны могорежимность и устойчивость на переходных режимах. Весьма сложные по конструкции закрылки Фаулера вводили именно как сравнительно легко компенсируемый (цельноповоротный стабилизатор) вариант реконфигурации. С летающим крылом этот вариант отпадает сразу. Ставить развитые флапероны на 30-тонном боевом «интеграле» ещё можно, но на карго-коммерсе с макс. нагрузкой на крыло 700-800кг/м2 и разбросом веса в полёте до 2,5:1 (в разных сценариях) и колоссальный инертной массой это даже с [аварийно-опасными] газовыми рулями не получится.

/// Шибко дорого ///
«Дороговизна» - продукт человечьего произвола.

/// полагаю, сложно в производстве и эксплуатации. ///
Даже банальную лампочку накаливания поначалу делать дорого. Одна только добыча и переработка вольфрама чего стоит.

/// Нам бы чего попроще ... и надежнее. ///
Самая сложная подвеска у Роллс-Ройса.
При этом она же и самая надёжная.

Reply

Re: чем примитивнее, тем лучше andrey_ii May 11 2012, 21:46:17 UTC
Убедили. Ну так что Вы предлагает в виде оптимума для северов и ДВ?

Reply

Re: оптимума для северов и ДВ cantechnik May 11 2012, 22:37:42 UTC
Так задач-то много.
Для индустриализации региона без ж/д (ну или струнного))) нечего и дёргаться. Ключи: пропускная способность, запас по зависимости развития этой пропускной способности пропорционально автоматизации/изохронизации систем управления и граничных задач (формирование составов, погрузка-разгрузка, etc)

Там, где есть судоходные реки-каналы-моря, всё само собой на них увязывается.

Что остаётся на долю авиатранспорта?
На средемагистральном уровне:
- наука и инженерное обеспечение (техобслуга и т.п.)
- социальные связи, миграция, туризм
- безопасность и госуправление

Малая авиация:
- включение малых/удалённых поселений в современные динамичные соц.структуры (где лаги на авто- и местный ж/д транспорт ломают картинку)
- особый индивидуальный образ жизни
- сельское, лесное, водоохранное etc хозяйство
- территориальные спецслужбы

Какие ПМСМ классы ЛА нужны?
- «грузовички» на 1~2~5т с малым размахом крыла и укороченным в/п (взамен Ан-2/Л-410); желательна многотопливность;
- супердешевая и предельно простая в управлении (можно за счёт мощной автоматизации и наземных инсталляций спецоборудования) «химическая» машина - крайне важна возможность работы на вязком грунте, влияние обтекания на работу хим.аэраторов, желательна уверенная работа ночью и в тумане;
- машина для лесников - желательна возможность длительного «вертолётного» висения и десантирования/эвакуации над лесом, лучше полностью автоматического; также интересно проиграть сценарии возможностей дистанционного управления;
- грузопассажирские экранолёты грузопод. 2-10т для заболоченных и мелководных местностей, тундры

Конфигурации ЛА:
- экранопланы
- что-то типа V-22
- то, что у меня в голове и немного на карандаше (несколько лет не поднимал тему - пришел к выводу, что это никому нах не надо, а шансов рывком наворовать хотябы пол-ляма зелени на самостоятельный НИОКР пока не представилось)

Reply

Re: оптимума для северов и ДВ andrey_ii May 12 2012, 05:21:21 UTC
Угу, не плохо. тут еще дирижабли обсуждались, к этой теме как?

Reply

Re: тут еще дирижабли обсуждались cantechnik May 12 2012, 11:26:29 UTC
Так я же их и обсуждал)))
В общем и целом, для супертяжелых крейсеров-дирижаблей, циркулирующих над тропосферой, нужны челноки-«лихтеровозы». В принципе, это должны быть мЕньшие дирижабли)), поскольку задача стыковки в полёте аппаратов тяжелее воздуха и супердирижабля совсем не тривиальна (несмотря на разницу в 20~100 раз)

Для Севера есть пару закавык:
1) там атмосфера почти вдвое тоньше экваториальной
2) _вертикальные_ воздушные потоки очень сложные и непредсказуемые, расчётная навигация и пилотирование будут затруднены, да и потребная энерговооруженность супердирижабля может оказаться в разы выше таковой для средних широт.

Reply

Re: тут еще дирижабли обсуждались andrey_ii May 12 2012, 20:38:35 UTC
Может подумать над тросовой системой? Материалы сейчас есть хорошие. А как стыковщик с наземкой можно изобразить что то типа вертолета с обратной тягой. А может и наоборот, стыковщик стартует с земли.
Что касается энергии - реактор.

Reply

Re: Может подумать над тросовой системой? cantechnik May 12 2012, 21:40:24 UTC
Прикидывал когда-то, но вышел на то, что для тросовой системы ставку страхования груза страховики залупят как за вывод ИСЗ на геосинхру))))

Если работать без снижения (прямо с эшелона), то:
- В средних широтах 8~9км троса сами по себе будут весить дохрена, мотосиловая часть ахренеть какая нешутейная нужна.
- на карайнем Севере рабочая высота будет поменьше - километров 4~5, но обледенение создаст ещё бОльшие проблемы.

Единственный [напрашивающийся] рабочий вариант - привязной вертолёт, гибрид вертолёта и тросово-тельферной системы. Вниз вертолёт обеспечивает точную и быструю доставку конца и его натяжение, вверх - снимает часть нагрузки, стабилизирует груз от раскачки и сноса и работает как спасательная система, обеспечивая контролируемое десантирование груза в случае обрыва троса.

Есть одна закавыка - при такой длине объекта в свободной атмосфере придётся обязательно через каждые 100~200м вешать на трос светосигнальные маяки, соотв механизм должен гарантированно ставить-снимать их при размотке-намотке троса, и при этом крепление должно быть супернадёжным (чтобы фонарики не сыпались на лопасти вертолёта и головы грузчиков на площадке терминала), ну и TCAS ответчик должен уметь обрабатывать такой (весьма сложный!) случай, и я совершенно не уверен, что это вообще возможно в рамках действующего протокола (там есть слоты/классы для наземных инсталляций типа небоскрёбов и антенных мачт, но вот размерчики...)

Reply

Re: Может подумать над тросовой системой? andrey_ii May 12 2012, 21:57:08 UTC
Работать надо со снижением, полагаю.
Непогода тут не играет большой роли, корабли же стоят на рейдах во время штормов и никто особенно не плачет, все равно выгодно.
Т.е. вертолет уходит вниз , стыковка, подтягиваем дирижабль до 300- 800 - 1300 метров и т.п. от погоды смотря.
Обледенение , если есть подогрев баллона от реактора не будет такой уж проблемой.

И почему именно вертолет по тросу? Может привязным челноком будет небольшой дирижабль? Он серьезно снимет нагрузку на лебедку и в принципе обеспечит и безопасность и мягкую стыковку.

Reply

Re: Может подумать над тросовой системой? cantechnik May 12 2012, 22:39:12 UTC
1) Даже сбалансированный по уд.весу тысячетонник таскать вверз-вниз займёт немало времени
2) Учитывая парусность, удержание на месте - та ещё задачка, а с учётом инерции и стоимости разгона - лучше не останавливаться вообще)))
3) Имелось в виду обледенение троса.
Баллон всё равно надо чистить, хотя при малых приборных возд. скоростях лавинообразного обледенения и так не должно быть, нежёсткой «вибрирующей» оболочки д.б. достаточно для самоочистки.
/* НЯЗ, обледенение вызывается скачками давления в пограничном слое, из-за которых происходит микрокапельная конденсация пара («туман», оно же видно как инверсионный след), и тут же - смачивание обтекаемых поверхностей с темп. ниже точки замерзания.

/// И почему именно вертолет по тросу? ///
Скорость + энерговооруженность

/// Может привязным челноком будет небольшой дирижабль? ///
1) Парусный пассивный/низкоэнергетичный объект на середине длинного троса - будет ещё хуже.
--------------
2) Именно на малые дирижабли я и ставил акцент парой постов выше. Но только свободные, безо всяких тросов. Обоснование - сам сценарий использования. Для Северов и тайги главный поток односторонний - снабжение населения харчами и товарами, и промзоны запчастями и прочей комплектовкой.

Строго говоря, тут вообще можно обойтись парашютной системой - простенькое роботизированное «летающее крыло» с парой куполов на 500~700м2 запросто спустит по маякам/вжёпуэсу в заданный квадрат несколько тонн, а стоить будет копейки. Для точности можно выдерживать скорость на спирали 20-40м/с, ограничив перегрузки на финише 2G (чтобы клубника не помялась)). Посадочная амортизация проще чем поковырять в носу - надувные проницаемые мешки под днищем и по периметру контейнера. За 5 метров до земли надули из патронов, коснулись, выровнялись, осели, воздух через ткань ровненько вышел, стоИм. Отдельный вопрос - гашение колебаний, но для роботизированного летающего крыла с такой полётной динамикой это не должно стать большой проблемой.

Грузить же апельсины бочками во всяких там Ебиптах можно и заземлив дирижбобель - разовая «вертикальная» процедура перед полётом в 2-5 суток вполне рентабельна/оправдана.
Подцеплять/снимать другие грузы и людей по дороге удобно как раз малыми дирижаблями (для людёв это ещё и очень красиво и захватывающе)))

Вот, как-то так, товарищи кремлёвские мечтатели))))

Reply

Re: Может подумать над тросовой системой? andrey_ii May 13 2012, 21:38:03 UTC
Ну дык и помечтать иногда не вредно.
Что касается вывоза, то он таки будет, золотишко, оленина, да и лес даже.

Reply

Re: Что касается вывоза, то он таки будет cantechnik May 13 2012, 22:51:57 UTC
Золотишко и голубиной почтой доставят, лишь бы было что доставлять)))

Мясо-птица-рыба - если парное/охлаждённое, то сроки доставки критичны (для мяса что-то типа 10-12 дней на всё про всё, рыба - ваще пипец, вчера было поздно).
За бугор возить - оно там нахрен никому не надо, СШП и Аргентина есть.
Если везти в треугольник Киев-Спб-Сталинград - дирижабельное плечо больше суток. Правда, на проектируемых рабочих высотах даже летом -15°C~-35°C, рефрижераторы не нужны, даже бесплатно заморозить по дороге можно))))

ЕМНИП, лет 15 назад, на спаде цен авиапервозок, Люфтгансы-Карго опустились ниже доллара за кило доставки. Сколько сейчас - лень рыть. Снижение затрат для динамических дирижаблей по сравнению с Джамбо и 757/767CF (Ил-76 жрёть столько карасину, что его эксплуатировали потому что они уже были, и нашару) достаточно затруднительно - стандартная структура CFH/«стоимость часа полёта» для [круизных] дирижаблей совершенно не подходит, но навскидку это будет раза в 2~3 ниже. Полбакса экономии на килограмме - для еды это много, для промтоваров - немного. Лес будет золотым))), потому возить его есть смысл только в виде догруза (дырожаблю в общем-то пофигу, сколько поднимать и тащить), и только высококачественные предобработанные пиломатериалы типа фанеры, шпунта, филёнок и т.п.
Тырсоблоки есть смысл таскать))) - сделаны по сути из мусора, т.о. CIF/CFR будет складываться из стоимости перелёта))) К тому же, смутно помнится, что по технологии полезно эти самые тырсоблоки после опрессовки и просушки промораживать: там то ли поры увеличиваются, то ли ещё что-то положительное для теплоизолирующих свойств...

Вот, как-то так.

Reply

Re: Что касается вывоза, то он таки будет andrey_ii May 13 2012, 23:11:31 UTC
Мясо-птица-рыба - если парное/охлаждённое, то сроки доставки критичны (для мяса что-то типа 10-12 дней на всё про всё, рыба - ваще пипец, вчера было поздно).
За бугор возить - оно там нахрен никому не надо, СШП и Аргентина есть.
Если везти в треугольник Киев-Спб-Сталинград - дирижабельное плечо больше суток. Правда, на проектируемых рабочих высотах даже летом -15°C~-35°C, рефрижераторы не нужны, даже бесплатно заморозить по дороге можно))))

1. Оленину уже перерабатывают на месте, так что возить надо будет панты и колбасы. Рыбу тоже солят, консервируют, коптят. Проблема как раз с вывозом. Навигация, лед, бездорожье.

2. Насчет леса, ну опять же дело в силовой установке, если корабль большой и ядерный, может все стать выгодным, вплоть до перевозки чистой воды и сжиженных газов.

Reply


Leave a comment

Up