Диссертация
Павлов, Виталий Владимирович
Ученая cтепень:
Кандидат технических наук
Место защиты диссертации:
Код cпециальности ВАК:
05.07.03, 05.07.02
Специальность:
Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов
Количество cтраниц:
1 Преобразуемое дисковое крыло.
1.1 Актуальность решаемой задачи.
1.2 Способ соединения крыла и несущего винта.
1.3 Управление углом установки лопастей.
1.4 О проектировании летательного аппарата с дисковым крылом.
1.5 Технология полета на дисковом крыле с повышенным качеством
1.6 Применение дискового крыла в различных схемах летательных аппаратов
2 Математическая модель балансировки дисколета .
2.1 Уравнения балансировки дискового крыла.
2.2 Алгоритм расчета дисколета.
2.3 Лопасть на двухопорном торсионе.
2.4 Нагружение лопасти.
2.5 Нагрузки, создаваемые дисковым крылом.
2.6 Оценка достоверности математической модели балансировки дисколета
3 Исследование и оптимизация летных характеристик дисколета.
3.1 Висение.
3.2 Горизонтальный полет на несущем винте.
3.3 Горизонтальный полет по-самолетному.:.
Введение диссертации (часть автореферата) На тему "Дисковое крыло самолета вертикального взлета и посадки"
Идею создания летательного аппарата типа вертолета (геликоптера) связывают с именем Леонардо да Винчи. Им предложено использовать винт в виде несущей системы, которая может подниматься с грузом, лететь на какие -то расстояния, а затем мягко приземляться. Предложение XV века было осуществлено лишь в XX, в отличие от самолета, у которого от идеи до реализации прошло совсем немного времени. Оказалось, что для создания геликоптера (что значит винт плюс крыло, или как у Леонардо да Винчи -спираль плюс перо) необходимо сначала осознать крыло, что было сделано лишь в XX веке .
Если раньше казалось, что для полета на крыле необходимо создавать ему машущие движения (как у птицы), то на основе теории Н.Е.Жуковского ученые пришли к выводу, что при определенной форме сечения крыла набегающий поток воздуха создает подъемную силу, даже если крыло при этом не делает никаких движений (парящий полет птицы). И, если несколько таких крыльев соединить в несущий винт, придать ему вращательное движение, при котором каждое крыло (лопасть) получит скорость и будет обдуваться воздухом - появится подъемная сила винта, на котором возможно осуществлять взлет, посадку и горизонтальный полет .
Развитие несущего винта определяется, конечно, вертолетостроением, где винты осуществляют и создание подъемной силы и силы для горизонтального полета, и функции управления. Основные достоинства вертолета: вертикальный взлет и посадка. Для вертолета нет необходимости во взлетной полосе, которая для современных самолетов достигает 3-4 километров, он может и висеть над водной поверхностью. Однако в развитии вертолетов много ограничений.
1. Классический вертолет не может развивать скорость более 350 км/час. Это связано с тем, что в горизонтальном полете лопасти несущего винта, находящиеся в момент вращения с одного борта, имеют большую скорость обтекания, в то время как с противоположного - меньшую.
2. Лопасть вертолета представляет собой гибкую конструкцию и, когда на стоянке лопасти свисают почти касаясь корпуса - «стояночный свес », который тем больше, чем больше длина лопасти. Лопасть длиной более 20 метров становится настолько тяжелой, что вертолет как грузоподъемное устройство становится просто не выгодным. Теоретически предел грузоподъемности около 35 тонн, а практически это вертолет МИ-26, который поднимает 25 тонн.
Если у кого - то возникнет вопрос: почему нигде в мире нет серийных вертолетов грузоподъемностью более 25 тонн, не верьте, что это никому не нужно. Ведь есть же самолеты грузоподъемностью и в 250 тонн, но самолет доставит этот груз лишь туда, где есть соответствующий аэродром. А дальше, а туда, где горы, где вечная мерзлота, болота, или очень ранимая тундра, где как раз и очень пригодились бы собранные на "материке" конструкции? Даже простейшие газоперекачивающие станции имеют вес более ста тонн и перевозятся на Север в собранном состоянии, а конструкции, которые сооружаются на шельфах.
3. Ограничение по удельной нагрузке - каждый квадратный метр площади круга, ометаемого винтом, несет вес не более 50 кг, при большей удельной нагрузке поток от винта будет так силен, что не позволит производить работы под несущим винтом.
4. Еще одним ограничением считают передачу большой мощности через один вал, а точнее через редуктор от двигателя к несущему винту. Считается, что предел возможной передачи мощности через коническую пару шестерен редуктора равен 8 тысячам лошадиных сил (л.с.), а"таких пар в редукторе от вала одного двигателя, может быть две, значит, мы не можем создать одновинтовой вертолет, имеющий два двигателя; мощностью более 32 тыс. л.с.
Если мы находимся в области нескольких ограничений, это не значит, что мысль об увеличении скорости, грузоподъемности, области применения, может остановиться.
На протяжении последних тридцати - сорока лет, то есть с момента, когда стало ясно, что вертолет утвердился как достаточно надежное транспортное средство, идут интенсивные работы по созданию летательных аппаратов, объединяющих качества самолета и вертолета.
Винтокрыл. Наиболее характерным летательным аппаратом такого типа является вертолет - самолет, называемый винтокрылом. На режиме взлета или посадки, когда горизонтальной скорости нет и крыло не эффективно, винты, объединенные с двигателями в общем блоке и укрепленные на конце крыла, поворачиваются так, что создают подъемную силу. В режиме горизонтального полета подъемная сила создается крылом, а винты создают горизонтальную тягу.
Рис. 1. Винтокрыл
Появление винтокрылов породило массу проблем, препятствующих их развитию.
1. Винты, расположенные в вертикальном полете над крылом, не могут реализовать свою подъемную силу, так как крыло мешает движению воздуха, отбрасываемого винтами, поэтому существуют винтокрылы, у которых крыло поворачивается вместе с винтами и двигателями, что достаточно сложно.
2. Винты больших диаметров, позволяющие взлететь, затем работают в горизонтальном полете как тянущие, ограничивая скорость полета на уровне 500-550 км/час.
3. На традиционных несущих винтах могут взлетать только винтокрылы малого веса ввиду ограниченной способности несущих винтов по грузоподъемности.
За рубежом придается большое значение работам в области создания скоростных вертолетов, винтокрылов и преобразуемых винтокрылых аппаратов. В США , Англии, Франции и ФРГ разрабатывается ряд программ научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, ставящих целью определить оптимальные конфигурации скоростных вертолетов, винтокрылов и преобразуемых винтокрылых аппаратов, а также разработку конкретных проектов.
Большинство этих программ финансируется вооруженными силами, по заказам которых ведутся исследования возможностей увеличения скорости существующих типов вертолетов и разрабатываются новые типы скоростных вертолетов, винтокрылов и преобразуемых винтокрылых аппаратов. Из военных программ в первую очередь следует отметить программу разработки для армии США усовершенствованного боевого летательного аппарата для огневой поддержки с воздуха. Характерно также, что схема винтокрыла рассматривается перспективной и для авиалиний малой и средней протяженности, для которых разработан ряд проектов винтокрылов фирмами Локхид и Сикорский в США и Сюд Авиасьон во Франции.
Проекты преобразуемых винтокрылых аппаратов с поворотными и убираемыми несущими винтами разрабатывались в США в соответствии с концепцией САЛА, предусматривающей создание летательного аппарата для спасения экипажей сбитых самолетов. Проекты таких аппаратов исследуются и для возможного их применения на авиалиниях малой и средней протяженности, где они смогут обеспечить достижение скоростей полета, приближающихся к скоростям обычных самолетов.
Кроме того, всеми вертолетостроительными фирмами, а также многими самолетостроительными фирмами на свои средства ведутся исследования новых схем скоростных вертолетов и винтокрылов, а также преобразуемых винтокрылых аппаратов. Особенно большой объем проектных и экспериментальных работ по новым схемам аппаратов проводится в США фирмами Белл, Боинг, Вертол и Сикорский.
Посадка космических аппаратов на несущих винтах. Каждому из нас наиболее привычно представление посадки космических спускаемых аппаратов, в том числе и с космонавтами, на парашютных системах, которые в момент приземления гасят скорость с помощью двигателей мягкой посадки. В 50-е годы как альтернатива парашютам начинается проектирование и экспериментальные исследования средств спасения с торможением на складных несущих винтах, названных ротошютами (рис. 2). К использованию несущих винтов склонялся в то время и С.П.Королев, однако в 70-х годах исследования эти прекратились.
Развитие новейших отраслей промышленности, техники, биологии и медицины в ряде случаев становится невозможным без использования уникальных материалов и препаратов, производство которых в настоящее время возможно только в условиях космического пространства. Промышленное использование космических технологий предъявляет дополнительные требования к системам возвращения полезной нагрузки с баллистических траекторий.
Рис. 2. Ротошют
Кроме того, в условиях новых экономических отношений значительно увеличились размеры компенсаций за отчуждение земель для осуществления запуска многоступенчатых ракетоносителей и посадки спускаемых аппаратов, что влечет за собой и увеличение стоимости созданных в условиях космического пространства материалов и препаратов. В этой связи представляет интерес разработка принципиально новых систем посадки, обеспечивающих приведение спускаемого аппарата в заданный район, что не всегда возможно традиционным способом (парашютным).
В последнее время, с появлением новых конструкционных материалов, внимание разработчиков систем приземления и спасения вновь привлекают системы посадки на базе роторных несущих устройств. Удобство такой системы состоит в том, что начальное торможение и стабилизация летательного аппарата, регулирование и управление сопротивлением и подъемной силой на всей траектории спуска, а также конечное торможение, то есть обеспечение "мягкой" посадки, создаются единой системой.
Использование роторной системы в качестве альтернативы парашютным имеет ряд существенных преимуществ:
Возможность обеспечения заданных перегрузок при широком диапазоне изменения скорости спускаемого аппарата;
Устойчивость и точное управление положением летательного аппарата на всех режимах полета;
Способность обеспечить безопасную посадку на неподготовленную площадку;
Возможность планирования точно к месту посадки;
Возможность уменьшения вертикальной скорости в момент касания с поверхностью Земли без привлечения дополнительных энергетических источников (за счет накопленной кинетической энергии вращения винта).
Начало работ над роторными системами посадки (РСП ) было положено европейскими и американскими фирмами. Исследовались РСП с жесткими лопастями. Для подтверждения потенциальных возможностей РСП фирмой 8
Каман (США) была разработана и испытана в аэродинамической трубе и в летном эксперименте установка "Ротошют". Испытания проводились с целью исследования работоспособности РСП на больших высотах при высоких начальных скоростях обтекания, управления РСП, а также режимов посадки с нулевой скоростью.
Испытания в аэродинамической трубе показали возможность осуществления раскрытия ротора в широком диапазоне скоростей (при числах М от 0,5 до 3,0) и высот (от 12000 до 36000 м), летные испытания продемонстрировали надежную работу РСП при начальных скоростях, соответствующих числам М, равным 0,95-1,2 и высотах от 150 м до 1300 м. Экспериментальные установки типа "ротошют" с диаметром роторов от 0,3 до 7,4 метров прошли комплекс летных испытаний и успешно применялись для мягкого приземления со скоростью до 6 м/с грузов весом от 2,7 до 410 кг.
Известные автору отечественные исследования по РСП проводились в начале 70-х годов и ограничивались исследованиями РСП с жесткими лопастями на малоразмерных моделях в аэродинамических трубах при гиперзвуковых и околокосмических скоростях.
Следствием положительных результатов отечественных и зарубежных исследований РСП стала разработка различных проектов роторных систем спасения и посадки для конкретных спускаемых аппаратов. В частности, один из первых вариантов системы спасения и посадки первого спускаемого аппарата космического корабля "Восток" проектировался с РСП. Однако в силу некоторых обстоятельств он не пошел в серию как альтернатива парашютной системе.
Подобные системы не были доведены до промышленных образцов, в основном вследствие их неудовлетворительных габаритно-массовых характеристик и неприемлемой компоновки при проектировании конкретных спускаемых аппаратов.
Обобщая вышеизложенное, можно заключить, что использование роторных систем в качестве систем торможения и посадки возможно, однако необходимо решить ряд проблем, связанных с уменьшением габаритно - массовых характеристик РСП до сравнимости их с характеристиками парашютных систем и созданием приемлемой компоновки РСП в спускаемом аппарате. Как один из вариантов решения этих проблем можно предложить использование РСП со сворачиваемым несущим винтом.
Сворачиваемые лопасти несущего винта. Идея создания несущего винта, лопасти которого не имеют собственной изгибной и крутильной жесткости, предложена И. П. Братухиным и существует уже около ста лет. С понятием эффективной изгибной жесткости мы уже как-то смирялись и понимаем, что лопасть вертолета, представляющая собой на стоянке внешне очень ненадежное сооружение, при вращении приобретает большую изгибную жесткость, способную нести тяжелые винтокрылые машины. Такого понимания в отношении эффективной крутильной жесткости, можно сказать, нет не только в кругах обывателей, но и на уровне КБ и НИИ , занимающихся вертолетостроением, хотя теоретические разработки на эту тему существуют.
Достаточно бурное развитие эти нежесткие или эластичные лопасти получили в 60 —е годы в США в связи с появлением изобретения, которое предполагает перед остановкой несущего винта каждую лопасть сворачивать на отдельный барабан, а процесс разворачивания начинать тогда, когда втулка несущего винта раскручена до определенных оборотов и концевые грузы лопастей имеют инерционные силы, способные вытянуть лопасть, накрученную на барабан. Сворачиваемый несущий винт (СНВ) привлекателен своей компактностью, которую можно использовать в ротошютах космических аппаратов, в летательных аппаратах других классов как дополнительное устройство для выполнения висения, авторотации, вертикального взлета и посадки.
Рис. 3. Лопасти, сворачиваемые на отдельные барабаны
Однако в 70-х годах бум развития СНВ в США прекратился. Для развития СНВ в России это стало непреодолимым препятствием. Мы привыкли все оценивать с оглядкой на Запад и, если развитие СНВ в США зашло в тупик, значит и мы не должны этим заниматься. А может быть что-то можно изменить, улучшить? По этому поводу вспоминается рассуждение известного советского авиаконструктора, итальянца по происхождению, Роберта Людвиговича Бартини . Он говорил: "У вас не решается шахматная задача, а вы достаете из кармана дополнительную пешку. В шахматах это запрещено, а в технике?.!"[ 19, 20]
Взлет и посадка на реактивных струях. Система А-клиппер. Идея торможения при посадке реактивной силой двигателя достаточно очевидна. Она используется для уменьшения пробега самолета после посадки, но в отличии от взлета и пробега посадка на реактивных струях - очень сложная задача. Однако в последнее время появилась Американская программа Д-клиппер, ставящая целью разработку дешевых перспективных космических транспортных систем, которая пытается реализовать единую систему взлета и посадки на реактивных струях.
Обоснованием новой программы является то, что издержки космических перевозок в настоящее время преобладающим образом состоят из эксплуатационных издержек системы, которые включают предпусковой монтаж, сборочные и проверочные работы в случае невозвращаемого JIA и стоимость восстановительных, сборочных (монтажных) работ между полетами в случае наполовину повторно используемых космических систем Шатл. Полностью многократно используемый А-клиппер, одноступенчатая (55ТО) система разрабатывается с целью уменьшить либо устранить многие из этих дорогостоящих операций, что приводит к значительному снижению стоимости и к повышению безопасности текущих перевозок в космическое пространство и обратно. Снижение стоимости одного полета для транспортной системы, предназначенной для подъема ракеты - носителя средней грузоподъемности на околоземную орбиту, ниже 10 миллионов долларов позволит открыть новую эру в использовании космического пространства в военных, государственных гражданских, а главное - в общечеловеческих областях и в расширяющемся коммерческом рынке.
При поддержке ВМДО (оборонная организация - спонсор) команда McDonnell Douglas выполняет программу одноступенчатой ракетной технологии (SSRT), чтобы продемонстрировать характеристики низкоскоростного полета и возможность достичь самолетоподобной эксплуатации, возможность выполнить полет с одноступенчатой системой на криогенном ракетном топливе. Эту программу называют ДС-Х (А-клипперная, экспериментальная). Разработка средств обслуживания и эксплуатации была с самого начала совмещена с разработками как ДС-Х, так и соответствующих наземных систем в ходе всего цикла проектирования. Была проанализирована самолетная практика, а затем результаты внедрены в разработку ДС-Х, для уменьшения времени техобслуживания с целью доказать, что время восстановления для ракеты многократного использования может быть уменьшено и сделано почти равным времени, которое требуется для систем эксплуатации в самолетной индустрии.
Чтобы оценить успешность ДС-Х в том, что касается концепции самолетоподобной эксплуатации, перед испытательной программой была выполнена приближенная оценка сервисных и эксплуатационных требований, а также требований надежности.
Заявлено, что "продемонстрированы летные характеристики полностью возвращаемого JIA с автономным управлением, с двигателем на жидком кислороде либо жидком водороде, вертикального взлета и посадки, который в полной сохранности возвращается в свой космопорт в случае чрезвычайной ситуации, включая отключение двигателя. Успешно продемонстрирована реальная вынужденная посадка".
Бортовые системы наведения и система управления полетом позволяют ему совершать полет на ветру как при посадке, так и при приземлении; ветер и его порывы больше не являются помехой при эксплуатации. А -клиппер возвращается из космоса в позиции носом вперед (до 2 км); после того как он замедляется примерно до М=0,2 он разворачивается кормой вперед для посадки. Бортовая глобальная система ориентирования (GPS), обеспечит точную посадку рядом со стартовыми стойками. От 2-х до 4-х из восьми основных двигателей используются для торможения и управления вертикальной посадкой JIA на небольшую площадку по соседству со стартовой установкой.
Процесс "восстановления" должен начинаться сразу же после приземления и обеспечивает автоматическое выключение систем. Наземная бригада буксирует его назад на стартовую позицию для того, чтобы выгрузить груз или пассажиров, выполнить техобслуживание, дозаправку и погрузку, необходимые для следующего полета.
Средство спасения на ротошюте громоздкое и тяжелое; СНВ, у которого каждая лопасть сворачивается на отдельный барабан - имеет тяжелые редукторы, трансмиссию и даже двигатели для сворачивания лопастей после посадки, перед остановкой их вращения; использование для взлета и посадки ракетных двигателей, видимо, может иметь место, как у А-клиппера, хотя имеет большой недостаток - на такую посадку необходимо много топлива, посадка невозможна при выходе двигателей из строя, невозможно возвращение ракеты прямо на стартовую площадку.
Наилучшим средством для вертикального взлета и посадки, а также средством спасения были бы несущие винты, так как они могут служить средством спасения при отказе двигателей, отсутствии топлива, способны осуществить посадку на аэродром или на неподготовленную площадку, а также на место будущего старта ракеты. Наилучшим средством, если бы были свободны от описанных выше недостатков.
Состояние казанских исследований на фоне мировых. В 80-е годы в КАИ была открыта подготовка по специальности «Вертолетостроение » и" появились исследования по сворачиваемым несущим винтам (СНВ) с эластичными лопастями. Оказалось, что эти исследования явились повтором работ, выполненных в США, но это стало известным, когда уже появились реальные модели СНВ и установки для их испытаний, включающие создание СНВ для посадки космического аппарата одного из отечественных КБ. И только выполнение СНВ в реальном масштабе показало насколько тяжелы эти системы, включающие трансмиссии, редукторы и даже двигатели для сворачивания эластичных лопастей.
Рис. 4. Принципиальная схема РСП с эластичными лопастями:
1 - эластичная лопасть; 2 - внешний диск; 3 - барабан намотки лопастей; 4 - концевой груз; 5 - серворуль В результате появилось отечественное изобретение . СНВ, у которого все лопасти сворачиваются на один барабан, расположенный на оси несущего винта, а процесс сворачивания происходит за счет кинетической энергии движения лопастей (рис. 4). Для этого барабан, к которому прикрепляются лопасти, тормозится и лопасти наворачиваются на него появляющимися при этом кориолисовыми силами. Сворачивание на один барабан значительно уменьшило массу СНВ. Он стал конкурентоспособен с парашютными системами, обремененными двигателями мягкой посадки.
Проводились исследования по увеличению эффективной жесткости кручения эластичных лопастей за счет установки закрылков, одновременно исполняющих функции серворулей. Но развитие указанных СНВ не получило продолжения из-за сложности производства эластичных лопастей. Этим вопросом интенсивно занимались в Европе и США , но надежной конструкции и технологии так пока и не выработано.
Самолеты вертикального взлета и посадки (СВВП). Большая часть работ, проводимых в 50-е годы в Мире по созданию СВВП, посвящена соединению самолета с несущим винтом . Это и вертолеты с несущим а б крылом и тянущим двигателем, и вертолеты-самолеты с убираемыми лопастями, с останавливаемыми лопастями, участвующими после останова в создании подъемной силы самолета, лопастями, вращающимися реактивными струями, вытекающими из их концевых частей.
Развивалось направление, в котором предполагалось лопасти частично втягивать в дисковый обтекатель втулки несущего винта, который в горизонтальном полете создает приращение к подъемной силе основного традиционного крыла. Это «Дискротор » фирмы «Райан », который так и не был построен. Идут работы на Тайване по созданию дискового крыла, но они пока не эффективны.
Одним из важнейших этапов создания новой авиационной техники является математическое моделирование ее летных возможностей. Для их оценки, которых требуется решение задачи балансировки. Модели балансировки дисколета до сегодняшнего дня не существовало. Поэтому возник вопрос о выборе прототипа. Вследствие того, что дисколет оснащен несущим винтом, как и вертолет, то выбор пал на вертолетные модели решения задачи расчета баланса сил и моментов.
К наиболее известным способам следует отнести работу Браверманна в которой решена задача балансировки вертолета с разделением на продольную и поперечную. Кроме этого, в вертолетной промышленности были разработаны более эффективные методики расчета без традиционного разделения на продольную и поперечную балансировку, учитывающие конструктивные особенности несущих винтов с шарнирным креплением лопастей (наличие демпферов вертикальных шарниров, деформации лопастей и т.д.). Здесь следует отметить диссертацию А.Ю. Лисса , защищенную в 1974 году, где разработан метод корректировки > балансировочных характеристик с учетом упругости лопастей .
Общим недостатком рассмотренных выше работ является то, что они ориентированы на вертолеты, оснащенные шарнирным винтом. Такого рода модели неплохо зарекомендовали себя для вертолетов, для которых характерно
16 слабое изменение коэффициента сопротивления фюзеляжа по углу атаки, небольшие размеры крыла, а также разнос горизонтальных шарниров менее 5%.
Для предлагаемого летательного аппарата данный способ решения задачи балансировки неприемлем, так как в этом случае оба условия будут нарушаться. Поэтому было обращено внимание на математическую модель пространственной балансировки вертолета с бесшарнирным винтом, разработанную в Казани . В этой модели таких ограничений не заложено. Кроме того она была апробирована при проектировании и летных испытаниях вертолета «Ансат », производимого на ОАО «Казанский вертолетный завод ». Взяв за основу алгоритм решения, предложенный в этой работе, автором была разработана комплексная математическая модель пространственной балансировки дисколета, основанная на нескольких способах полета, таких как: на несущем винте совместно с дисковым крылом; на дисковом крыле; на дисковом крыле с выдвигаемыми аэродинамическими консолями крыла.
Лопасти дисколета закреплены на двухопорных торсионах, распложенных в диске, которые после выпуска соединяются с лопастями в единый стержень. Поэтому возникла необходимость решения задачи упругого деформирования стержня закрепленного с двух концов и определяющего маховые движения лопасти.
Много работ посвящено исследованию задач статики, динамики и устойчивости авиационных конструкций, базирующихся на стрежневой расчетной схеме. Как правило, в них учитывается конечность перемещений, но в разрешающих уравнениях накладываются ограничения на величину этих перемещений или линеаризуются сами уравнения. Довольно широко используется теория упругой линии двоякой кривизны .
В середине 60-х годов нашла широкое применение методика расчета деформаций лопасти несущего винта, разработанная A.B. Некрасовым .
В начале 70-х годов наиболее существенный вклад в развитие методов расчета деформаций лопастей несущих винтов внесли работы А.Ю. Лисса. Лиссом А.Ю. в разложении деформаций применены формы связанных собственных колебаний лопасти с учетом изгиба в двух плоскостях и кручения.
Применение теории больших перемещений в полном объеме стало возможным благодаря развитию эффективных численных методов решения задач строительной механики, которые позволяют заменять дифференциальные уравнения системой нелинейных алгебраических уравнений.
С появлением этих методик теория больших перемещений тонких стержней получила дальнейшее развитие в работах и развилась в геометрически нелинейную теорию пространственно-деформированных стержневых конструкций крыльевого профиля .
Математическое обеспечение, созданное на основе теории пространственно-деформированных стрежней, успешно применяется при моделировании реальных процессов, и при этом были получены достаточно точные результаты, подтвердившиеся на практике. Поэтому моделирование деформирования двухопорного торсиона проведено на основе теории пространственно-деформируемых стержневых конструкций.
В диссертации предлагаются: новый принцип создания самолетов вертикального взлета и посадки; основы их проектирования и конструирования; технология полета; способ повышения аэродинамического качества дискового крыла; математические модели балансировки дисколета, а также двухопорного торсиона, как составной части модели аэроупругого расчета несущего винта с бесшарнирной втулкой; а также результаты численных исследований летных характеристик дисколета на установившихся режимах полета. ~
Заключение диссертации по теме "Прочность и тепловые режимы летательных аппаратов", Павлов, Виталий Владимирович
4 Заключение
В диссертации предложены следующие основные результаты, полученные соискателем:
Новая схема крыла самолета вертикального взлета и посадки в виде диска, из которого выдвигаются лопасти, превращая крыло в несущий винт;
Способ повышения аэродинамического качества дискового крыла посредством выдвижения дополнительных аэродинамических консолей;
Способ уборки лопастей в диск за счет кинетической энергии вращающегося крыла, не требующий дополнительных энергетических устройств;
Способ крепления лопастей на двухопорных торсионах, распложенных в диске и соединяющихся с лопастями в единый стержень после их полного выпуска;
Технология полета дисколета ;
Основы проектирования самолетов вертикального взлета и посадки с дисковым крылом;
Математические модели балансировки дисколета и двухопорного торсиона, как составной части аэроупругого расчета несущего винта с бесшарнирной втулкой;
Результаты численных исследований летных возможностей дисколета, которые подтвердили ожидаемые эксплуатационные характеристики: максимальная скорость 376 км/ч, что значительно превышает вертолетные показатели при условии ограничении мощности 1200 л.с.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Павлов, Виталий Владимирович, 2010 год
1. ред. Г.П. Свищёв. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. - 736 с.
2. Миль M.JI. Как создать вертолет нужный людям. М.: «Машиностроение », 1999. - 168 с.
3. Богданов Ю.С. и др. Конструкция вертолетов: Учебник для авиационных техникумов. - М.: «Машиностроение », 1990. 272 с.
4. Юрьев Б.Н. Аэродинамический расчет вертолетов. М.: «Оборонгиз », 1956.-560 с.
5. Володко A.M. Основы летной эксплуатации вертолетов. Аэродинамика. М.: «Транспорт », 1984. - 256 с.
6. Володко A.M. Основы аэродинамики и динамики полета вертолетов: Учеб. Пособие для вузов. М.: «Транспорт », 1988. - 342 с.
7. Тищенко М.Н., Некрасов A.B., Радин A.C. Вертолеты. Выбор параметров при проектировании. М.: «Машиностроение », 1976. - 368 с.
8. Миль М.Л., Некрасов A.B., Браверман A.C., Гродко Л.Н., Лейканд М.А. Вертолеты. Расчет и проектирование, ч. 1, Аэродинамика. М.: Машиностроение, 1966.
9. Далин В.Н., Михеев C.B. Конструкция вертолетов: Учебник. М.: Изд-воМАИ, 2001.-352 с.
10. Ружицкий Е.И. Современная авиация. .Европейские самолеты вертикального взлета и посадки. М.: «Астрель », 2000. - 256 с.
11. Ружицкий Е.И. Современная авиация. Американские самолеты вертикального взлета и посадки. М.: «Астрель », 2000. - 190 с.
12. Курочкин Ф. П. Основы проектирования самолетов с вертикальным взлетом и посадкой.— М.: Машиностроение, 1970.
13. Проектные и экспериментальные исследования скоростных вертолетов и винтокрылых аппаратов. Обзоры. Переводы. Рефераты. №269 / Ред. Е.И. Ружицкий ЦАГИ . Бюро научно-технической информации, 1969.
14. Ружицкий Е.И. Мировые рекорды вертолетов. Казань: «Вертолет », 2005.-288 с.
15. Павлов В.В., Мельничнов A.B., Шигапов А.И., Иванов Я.В., Газизов И.Ф., Колесников И.В. Околозвуковой вертолет-самолет. Материалы конференции "Региональные аспекты "Стратегии развития транспорта", 2006 г.
16. Жесткие роторы. Обзоры. Переводы. Рефераты. №276 / Ред. Е.И. Ружицкий ЦАГИ. Бюро научно-технической информации, 1969.
17. Роторные системы для спуска и посадки космических летательных аппаратов, возвращения отработавших ступеней ракет и десантирования грузов. Обзоры. Переводы. Рефераты. №258 / Ред. Е.И. Ружицкий ЦАГИ. Бюро научно-технической информации, 1968.
18. Носов A.A. Выбор параметров роторной несущей системы спускаемого летательного аппарата с эластичными лопастями. Дисс. канд.техн. наук. Казань, КГТУ им. А.Н. Туполева 1993. —165с.
19. Павлов В.А., Привалов Л.В., Рыбаков A.B. Патент N2005655 -Несущий винт летательного аппарата с гибкими убираемыми лопастями. Комитет РФ по патентам и товарным знакам. 15.01.94.
20. Чутко И. Красные самолеты. М.: «Политиздат », 1979. - 128 с.
21. Браверман A.C., Перлштейн Д.М., Лаписова C.B. Балансировка одновинтового вертолета. М.: Машиностроение, 1975.
22. Лисс А.Ю. Исследования работы лопастей несущего винта с учетом изгиба в двух плоскостях и кручения // Дисс. Доктора технических наук. -Казань, 1974.
23. Биргер И.А., Пановко Я.Г. Прочность, устойчивость колебания. М.: Машиностроение, 1968. Т.1.
24. Биргер И.А., Пановко Я.Г. Прочность, устойчивость колебания. М.: Машиностроение, 1968. Т.З.
25. Светлицкий В.А. Механика гибких стержней и нитей. - М.: Машиностроение, 1978.
26. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. М. Наука, 1978.
27. Некрасов A.B. Расчет напряжений в лопасти несущего винта вертолета на больших скоростях полета //Тр. ЦАГИ. - 1964. - Вып. 898.
28. Некрасов A.B. Расчет изгибных напряжений в лопасти вертолета на малых и средних скоростях //Тр.ЦАГИ. 1964. - Вып.913.
29. Лисс А.Ю. Расчет деформаций лопасти воздушного винта в полете //Изв.вузов. Авиац.техника. 1973. -№2.
30. Лисс А.Ю. Учет упругости управления при расчете деформаций лопасти несущего винта //Изв. вузов. Авиац.техника 1974.
31. Кирхгоф Г. Механика. М.: АН СССР , 1962. - 402с.
32. Каудерер Г. Нелинейная механика. М.: Иностранная литература, 1961.-778 с.
33. Павлов В.А., Гайнутдинов В.Г., Михайлов С.А. Теория больших и конечных перемещений стержня. // Изв. вузов. Авиационная техника. №3. 1985. С. 55-58.
34. Михайлов С.А. Геометрическая нелинейность в статике и динамике расчета лопастей несущего винта вертолета. Дисс. . канд.техн.наук. Казань: КАИ, 1982- 165 с.
35. Павлов В.А. Геометрически нелинейная теория расчета стержней крыльевого профиля. Изв.вузов. Авиац. Техника 1981. №2 - с.44-50.
36. Павлов В.А., Михайлов С.А. Квазистатический расчет лопасти в геометрически нелинейной постановке. Вопросы расчета прочности конструкций летательных аппаратов: Сб. статей. - Казань: КАИ, 1979. С. 118- 124
37. Павлов В.А., Михайлов С.А. Конечные перемещения нелинейно-деформированного стержня крыльевого профиля. Вопросы конструкции и проектирования самолетов: Сб.статей. Ташкент: ТашПИ, 1981. С.60-69.
38. Михайлов С.А. Геометрическая нелинейность в статике и динамике расчета лопастей несущего винта вертолета. Дисс. . канд.техн.наук. - Казань: КАИ, 1982- 165 с.
39. Гайнутдинов В.Г. Расчет несущих и управляющих поверхностей летательных аппаратов в геометрически нелинейной постановке. Дисс. канд.техн. наук. Казань, КАИ 1982. -131с.
40. Павлов В.А., Михайлов С.А. О численной реализации задачи нелинейных упругих колебаний лопастей воздушных винтов. Казань, 1983. -9с. - Рукопись деп. в ВИНИТИ , №447-83.
41. Гирфанов A.M., Павлов В.В. Математическая модель балансировки дисколета вертикального взлета и посадки - Авиационная техника №1, 2010.
42. Павлов В.В. Напряженное состояние крыла в области скачков крутящего момента. Авиационная техника №1, 2009, с. 70-71.
43. Павлов В.В. Свойство пера птицы изменять свою жесткость -Авиационная техника №3, 2006, с. 70-72.
44. Павлов В.В., Тлеулинов М.К., Шигапов А.И. О динамических реакциях в узлах навески оперения при отклонении рулей. Авиационная техника №4, 2007, с. 15-18.
45. Павлов В.В., Мельничнов A.B., Лигай В.В., Иванов Я.В. О динамике преобразования роторной системы посадки. Вестник Казанского Государственного технического университета им. А.Н. Туполева №2, 2008, с.8-11.
46. Павлов В.А., Павлов В.В. Патент № 2101215 Крыло Самолета Павловых. - Российское агентство по патентам и товарным знакам., 1998.
47. Павлов В.А., Павлов В.В. Патент № 2192986 Самолет Павловых. -Российское агентство по патентам и товарным знакам. Москва, 20-11-2002.
48. Павлов B.B. Патент № 2385267 Способ преобразования дискового крыла - Федеральная служба по интеллектуальной собственности патентам и товарным знакам. 27.03.2010
49. Павлов В.А., Быков A.JT., Павлов В.В. Transformable Flying Vehicle. -27th European Rotorctraft Forum, 2001, Moskow.RU/ c. 146-147.
50. Павлов B.A., Быков A.JI., Павлов B.B. Дисколет с вертикальным взлетом и посадкой. Тез. конф.-выставки "Транспорт", 11-13 февр. 2002, Москва - Звенигород, с.24-26.
51. Павлов В.А. Павлов В.В. Проблемы создания преобразуемых летательных аппаратов. Второй международный конгресс "Нелинейный динамический анализ NDA" 2", Москва, 3-8 июня 2002, с.35-36.
52. Павлов В.В. О вертикальном взлете и посадке самолета. X Туполевские чтения, Казань, КГТУ им. Туполева 2002 г., с.9.
53. Павлов В.В. Преобразуемый самолет. XI Туполевские чтения, Казань, КГТУ им. Туполева 2003 г., с.26.
54. Павлов В.А., Павлов В.В.Проблемы вертикального взлета и посадки летательных аппаратов. - Российский форум "Авиакосмические технологии и оборудование", Казань 2003.
55. Павлов В.А., Павлов В.В. Крыло самолета Павловых. 31 Salon Inventions Geneva" 2003, с. 143.
56. Павлов В.А., Павлов В.В., Мельничнов A.B., Огородов М.В. О самолете, имеющем средство спасения. VII Международный симпозиум "Актуальные проблемы прикладной физики, машиностроения и механики сплошных и сыпучих сред", Москва -2004.
57. Павлов В.В., Лигай В.В. Несущий винт, убирающийся в дисковое крыло. XXX Гагаринские чтения. МАТИ , Москва-2004, с.120-121.
58. Павлов В.В., Шигапов А.И. Поворотный винт самолета вертикального взлета и посадки. XXX Гагаринские чтения. МАТИ, Москва-2004, с. 123.
59. Павлов B.B. Особенности конструкции крыла птицы. XII Туполевские чтения, Казань, КГТУ им. Туполева, 2004, с. 30-31.
60. Павлов В.В. О перспективах развития силовых элементов крыла. -Сборник материалов XVII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции, Казань-2005, с. 246-247.
61. Павлов В.В., Шигапов А.И. Дистанционно-пилотируемый самолет вертикального взлета и посадки. XIII Туполевские чтения, Казань 1000 лет, КГТУ им. Туполева, 2005, с. 33.
62. Павлов В.А., Павлов В.В., Шигапов А.И. Летающая лаборатория на основе вертикально-взлетающего летательного аппарата с дисковым крылом. - Сборник материалов XVIII Всероссийской межвузовской научно-технической конференции, Казань-2005, с. 299-300.
63. Павлов В.А., Павлов В.В., Городской самолет. Материалы конференции "Региональные аспекты "Стратегии развития транспорта", 2006.
64. Павлов В.А., Павлов В.В., Мельничнов A.B., Шигапов А.И., Иванов Я.В., Газизов И.Ф., Колесников И.В. Принципы полета вертикально-взлетающего самолета Материалы международной научно-практической конференции "АКТО-2006",с. 31-32.
65. Павлов В.В., Газизов И.Ф., Шигапов А.И. О компенсации реактивного момента вертикально взлетающего летательного аппарата с дисковым крылом. -XIV Туполевские чтения, Казань, КГТУ им. Туполева, 2006, с. 33-34.
66. Павлов В.А., Павлов В.В., Шигапов А.И. Vertical Take-off and Landing Vehicle. Abstract Book. 33rd European Rotorcraft Forum Kazan, Russia, 2007, c. 65.
67. Павлов B.B. Способ разгрузки дискового крыла. XV Туполевские чтения, Казань, КГТУ им. Туполева, 2007.
68. Павлов В.В. О преобразовании дискового крыла. XVI Туполевские чтения, Казань, КГТУ им. Туполева, 2008.
69. Павлов В.А., Павлов В.В., Лигай В.В., Шигапов А.И., Иванов Я.В. Дисковое крыло в авиации и космонавтике. Материалы международной научно-практической конференции "АКТО-2008" с. 57-62.
70. Павлов В.А., Павлов В.В. Дисковые крылья Павловых. Техника молодежи. Апрель, 2004 г.
71. Одиноков Ю.Г. Расчет самолета на прочность. М.: «Машиностроение », 1973. -392 с.
72. Астахов М.Ф., Караваев A.B., Макаров С.Я., Суздальцев Я.Я. Справочная книга по расчету самолета на прочность. М.: «Оборонгиз », 1954.- 702 с.
73. Михеев С.В. Прикладная механика в вертолетостроении. М.: «Альтекс », 2003. - 264 с.
74. Спунда Б. Летающие модели вертолетов. М.: «Мир», 1988. - 143 с.
75. Егер С.М. и др. Проектирование самолетов: Учебник для вузов. М.: «Машиностроение », 1983. - 616 с.
76. Феодосьев В.И. Основы техники ракетного полета. М.: «Наука », 1981.-496 с.
77. Проблемы создания перспективной авиационно-космической техники.- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 648 с.
78. Гирфанов A.M., Михайлов С.А., Николаев Е.И., Математическая модель балансировки вертолета с зависимой аэродинамикой. Изв.Вузов. Авиационная техника 1998г. №4.
79. Гирфанов A.M., Николаев Е.И. Исследование влияния упругости торсиона на мощность, потребляемую бесшарнирным несущим винтом. Тезисыдокладов II Республиканская научная конференция молодых ученых и специалистов. Казань 1996г.
80. Гирфанов A.M. Исследование влияния характеристик упругого бесшарнирного несущего винта на летно-технические характеристики вертолета. Тезисы докладов 4 Всероссийских Туполевских чтений. Казань, КГТУ им. Туполева 1996.
81. Гирфанов A.M., Николаев Е.И., Якубов В.К. Анализ аэродинамических и балансировочных характеристик вертолета с бесшарнирным несущим винтом. Тезисы докладов Всероссийской конференции «Самолетостроение России проблемы и перспективы » г.Самара 1998 г.
82. Гирфанов A.M. Аэроупругий расчет и балансировка одновинтовоговертолета с бесшарнирным винтом: Дис.канд. техн. наук. Казань, 2000. 117с.
83. С.В. Михеев , В.А., Павлов, С.А. Михайлов, Ю.Г. Соковиков , Г.В. Якеменко. Динамика и прочность несущего винта. Казань: КАИ 1986.
84. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Наука, 1961.
85. Михайлов С.А. К теории расчета тонких стрежней крыльевого профиля при больших упругих перемещениях // Вопросы прочности тонкостенных авиационных конструкций: Сб. статей. Казань: - Казань: КАИ, 1982.
86. У.Джонсон. Теория вертолета. М.: Мир, 1983. - Кн.1.
87. У.Джонсон. Теория вертолета. М.: Мир, 1983. - Кн.2.
88. Павлов В.А., Михайлов С.А. Квазистатический расчет лопасти в геометрически нелинейной постановке. Вопросы расчета прочности конструкций летательных аппаратов: Сб. статей. Казань: КАИ, 1979. С.118-124.
89. Светлицкий В.А. Механика стержней: Учеб. для втузов. В 2-х ч. Ч. 1. Статика. М.: Высш. шк., 1987. - 320 с.
90. Светлицкий В.А. Механика стержней: Учеб. для втузов. В 2-х ч. Ч. 2. Динамика. М.: Высш. шк., 1987. - 304 с.
91. A.M. Гирфанов «Математическая модель сложного пространственного деформирования лопасти несущего винта при произвольном движении вертолета» Вестник Самарского аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева , № 4, 2009 г.
92. Биргер И.А., Пановко Я.Г. Прочность, устойчивость колебания. - М.: Машиностроение, 1968. Т.1.
93. Биргер И.А., Пановко Я.Г. Прочность, устойчивость колебания. М.: Машиностроение, 1968. Т.З.
94. Тимошенко С.П. Устойчивость упругих систем. М.:Гостехиздат, 1955.-568 с.
95. Миль М.Л., Некрасов A.B., Браверман A.C., Гродко JI.H., Лейканд М.А. Вертолета-М.: Машиностроение, 1966.-Кн.2.
96. Тимошенко С.П., Янг Д.Х., Уивер У. Колебания в инженерном деле. -М.: Наука-М.: 1985.
97. Калиткин H.H. Численные методы. М.: «Наука », 1978. - 508 с.
98. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. -М.: Наука, 1966. 660 с.
99. Белоцерковский С.М., Васин В.А., Локтев Б.Е. К построению нестационарной нелинейной теории воздушного винта // Изв. АН СССР, МЖТ. -1979.-№5.
100. Локтев Б.Е., Миргород В.И., Нищт М.И. Расчет аэродинамических характеристик преобразуемого винта вертолета. // Научно-методические материалы по аэродинамике ЛА: Сб. статей. - М.: ВВИА им. Проф. Н.Е. Жуковского, 1985.
101. Васин В.А., Локтев Б.Е. Метод расчета нестационарных нелинейных аэродинамических характеристик несущего винта вертолета // Научнометодические материалы по аэродинамике JIA: Сб. статей. М.: ВВИА им. Проф. Н.Е. Жуковского , 1976.
102. Вахитов М.Б., Сафариев М.С., Снигирев В.Ф. Расчет крыльевых устройств судов на прочность. Казань, Тат.книжное издательство, 1975.
103. Вахитов М.Б. Расчет свободных совместных изгибно-крутильных колебаний вращающейся лопасти. // Изв.вузов Авиац.техника. 1963. -№4
104. Fluent 6.3.26 «Руководство пользователя ».
105. В. E.Launder and D. В. Spalding. Lectures in Mathematical Models of Turbulence. Academic Press, London, England, 1972.
106. V. Yakhot and S. A. Orszag. Renormalization Group Analysis of Turbulence: I. Basic Theory. Journal of Scientific Computing, 1(1): 1-51, 1986.
107. T.-H. Shih, W. W. Liou, A. Shabbir, Z. Yang, and J. Zhu. A New Eddy-Viscosity Model for High Reynolds Number Turbulent Flows - Model Development and Validation. Computers Fluids, 24(3): 227-238, 1995.
108. D. C. Wilcox. Turbulence Modeling for CFD. DCW Industries, Inc., La Canada, California, 1998.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания.
В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.
Наличие у нацистской Германии большого количества различных проектов военной техники, нереализованных и фантастических, давно уже стало поводом для различных домыслов. Именно разработкам немцев в некоторой мере обязаны своим появлением легенды о «фу файтерах» и других неопознанных летательных объектах. Кроме того, в легендах о немецких базах в Антарктиде также фигурируют необычные дискообразные летательные аппараты. Несмотря на свою очевидную природу, все эти рассказы и теории – не просто плод фантазии. Они имеют под собой некоторые основания. В Германии действительно велись работы в области летательных аппаратов с крылом необычной формы. Так, в ходе поиска способа повышения летных характеристик самолетов традиционной компоновки был создан бомбардировщик Ju-287 с крылом обратной стреловидности. Кроме того, создавались проекты аппаратов вертикального взлета. Наконец, третьим направлением развития авиации немецкие инженеры видели дискообразное крыло или даже полный отказ от этой детали аппарата. Рассмотрим немецкие дисколеты, существование которых подтверждено чем-то кроме слухов.
Патент герра Фокке
Еще в 1939 году Генрих Фокке – главный конструктор фирмы Fokke-Wulf – подал заявку на патент, касавшийся новой концепции летательного аппарата. В заявке он был назван просто: «самолет с возможностью вертикального взлета». На сохранившихся чертежах за авторством Фокке можно рассмотреть примерную компоновку этого аппарата. Большую часть конструкции составляет крыло. Передняя его кромка имеет параболическую форму, а задняя – прямую, с обратной стреловидностью. Толщина профиля крыла достаточно велика и в центральной части сопоставима с высотой фюзеляжа. Последний при этом аккуратно вписан в конструкцию крыла. Фактически, предназначенный для вертикального взлета аппарат конструкции Фокке представляет собой летающее крыло, из которого выступают только каплевидная кабина пилота в передней части и киль в задней. Но главный нюанс конструкции кроется в средней части объединенного агрегата крыло-фюзеляж.
В центральной части самолета имеется круглый канал большого диаметра, проходящий насквозь через всю толщину крыла. В нем располагаются два соосных винта, вращающихся в разных направлениях. Привод винтов предполагалось осуществлять при помощи двигателей, расположенных в задней части аппарата. Редуктор, обеспечивающий вращение винтов навстречу друг другу, очевидно, должен был монтироваться в общем обтекателе ступиц винтов. По задумке Фокке, винты должны были работать и как подъемные, и как маршевые движители. В связи с оригинальной винтомоторной группой стоит рассмотреть систему управления. Почти по всей длине задней кромки крыла самолет вертикального взлета имел элевоны для управления по крену и тангажу. На киле размещался руль направления. В целом, ничего особенного для самолета-бесхвостки. Однако еще один оригинальный орган управления был напрямую связан с винтами. Нижний выход канала винтов закрывался специальными створками. На стоянке они закрывались, а в полете предполагалось изменять их положение. Делалось это для того, чтобы изменить вектор тяги воздушных винтов. Кроме того, стоит отметить, что на имеющихся схемах винты располагаются не параллельно горизонтальной оси аппарата, а с наклоном вперед. Благодаря такому расположению они во взлетно-посадочном положении обеспечивают вертикальную тягу, компенсируя особенности стояночного положения (трехточечное шасси с костылем). После отрыва от земли пилот, управляя створками выходного отверстия, должен был перевести аппарат в горизонтальное положение. В таком случае плоскость вращения винтов оказывалась под углом к горизонту и далее, при помощи тех же створок, можно было управлять вектором тяги и скоростью полета. При посадке, соответственно, пилот должен был переводить самолет из горизонтального полета в режим висения, доводить угол тангажа до стояночного значения и, плавно сбрасывая тягу, совершать касание и посадку.
Имеются сведения о проведенных продувках моделей этого аппарата в аэродинамических трубах. Кроме того, иногда встречаются утверждения о существовании небольших моделей, изготовленных в соответствии с предложением Г. Фокке. После войны патент и сопутствующая документация попали в руки союзников. Проект вызвал немалый интерес, что впоследствии вылилось в исследования по тематике параболического или круглого в плане крыла и аппаратов вертикального взлета. Данных о существовании хотя бы полноразмерного макета этого самолета нет. Тем не менее, «самолет с возможностью вертикального взлета» хорошо известен историкам авиации под названием Fokke Wulf VTOL (Vertical Take-Off and Landing – Вертикальные взлет и посадка). Следует заметить, что термин VTOL происходит из английского языка. Почему им обозначают немецкий проект? Дело в том, что в немецкой документации нет никакого обозначения для этого летательного аппарата, помимо определения о возможности вертикального взлета.
От модели до самолета
В том же 1939 году состоялся первый Национальный конкурс авиамоделистов. Среди прочих свою авиамодель с двигателем внутреннего сгорания предложил молодой фермер Артур Сак, хобби которого была авиация. Его самолет AS-1 имел необычное крыло. Агрегат размахом в 125 сантиметров имел круглую в плане форму. По задумке Сака, такая компоновка крыла могла обеспечить летательному аппарату хорошие значения подъемной силы и, как следствие, маневренности, управляемости и грузоподъемности. Модель весом в четыре с половиной килограмма была оснащена слабеньким бензиновым мотором. Из-за этого AS-1 смогла пролететь зачетную дистанцию в сто метров, но ее скорость заставляла забыть о призовых местах. Однако в итоге Сак получил более интересный «приз».
На конкурсе присутствовал сам Эрнст Удет, к тому времени ставший одним из главнейших людей в Люфтваффе. Он заинтересовался оригинальным крылом модели и предложил Саку продолжить работы по этой тематике в более пригодных для исследований условиях. Следующие годы ушли на изучение дискового крыла в аэродинамических трубах, поиски оптимального профиля и массу других вещей. По результатам этих исследованием с перерывом в несколько месяцев было построено четыре модели с индексами от AS-2 до AS-5. Друг от друга они отличались особенностями конструкции, а также размерами. Осенью 1943-го года проект А. Сака дошел до той стадии, когда можно было начать создание полноразмерного пилотируемого прототипа.
Для сборки опытного самолета Саку выделили мастерские Flugplatz-Werkstatt на аэродроме Брандис, где в конце 43-го и началось строительство. Пилотируемый самолет с дискообразным крылом получил обозначение AS-6. Под руководством бывшего фермера рабочие мастерской собрали оригинальное крыло. Три лонжерона несли на себе по восемь нервюр и крепились к раме фюзеляжа. Кроме того, по кромке крыла был смонтирован дополнительный силовой элемент, назначением которого было обеспечение жесткости краев несущей плоскости. Деревянная конструкция крыла с металлическими деталями крепления была полностью новой, чего нельзя сказать о других агрегатах самолета. Бензиновый двигатель Argus As-10C-3 (240 л.с.) вместе с частью моторамы и капотом был позаимствован у легкого «Мессершмитта» Bf-108 Taifun. Шасси, кабина пилота, фонарь и ряд других деталей сняли с разбитого истребителя Bf-109B. Что касается хвостового оперения, то этот узел был сделан заново, хотя и с широким использованием элементов существующих самолетов.
AS-6 1944 год
Если сравнивать конструкцию AS-6 с другими самолетами того времени, то ее отличает только форма крыла и его силовой набор. В остальном самолет Сака был аналогичен множеству других конструкций. Разве что приборная панель AS-6 имела спартанский вид – всего шесть приборов. Управление самолетом осуществлялось при помощи стандартных для такой техники органов управления. В распоряжении пилота были ручки управления тягой, управления самолетом, а также педали. Для управления по тангажу на стабилизаторе имелся руль высоты, педали были связаны с рулем направления, а элероны оригинальной формы размещались на задней кромке крыла.
В феврале 1944 года начались испытания экспериментального самолета. Начались они с пробежек. В целом, эти пробы были признаны удовлетворительными, хотя малая эффективность рулей вызвала нарекания. Кроме того, снятые с разбитого самолета узлы были не слишком надежны, и их постоянно приходилось чинить. После всех ремонтов рулежки были продолжены. Во время второго этапа наземных проверок выяснилось, что причина малой эффективности рулей хвостового оперения кроется в их расположении. Из-за оригинальной конструкции крыла – с большой длиной корневой части – рули оказывались в зоне пониженного давления, шедшей за плоскостями. Кроме того, во время последней пробежки по взлетной полосе от аппарата отвалилась стойка шасси. Последовал еще один ремонт, на этот раз более крупный, ведь при «торможении» пострадало крыло.
Новые расчеты показали, что своими неудачами AS-6 прежде всего обязан слабому двигателю. В распоряжении А. Сака не было других моторов, поэтому было решено увеличить угол атаки. Самый очевидный способ сделать это – перенести стойки шасси. Но плотная компоновка силовых элементов и агрегатов внутри фюзеляжа не позволила сделать это. Поэтому переделка шасси коснулась установки тормозов (взяты с бомбардировщика Ju-88) и установке балансировочного груза в 70 кг на третьем лонжероне, а также дополнительных аэродинамических поверхностей на задней кромке крыла. Теперь, по расчетам конструкторов, на разбеге самолет должен был иметь нужный угол атаки. Проведенные улучшения дали свой результат. Третья серия рулежек продемонстрировала повышение эффективности рулей, а самолет то и дело «рвался ввысь». Первый полет был запланирован на четвертый этап испытаний. Летчик Г. Балтабол сдвинул ручку газа до конца вперед и начал разбег. После отрыва самолет начал крениться в сторону. Пилот успел сбросить газ и аккуратно приземлиться. Причина этого была проста: крыло малого удлинения и элероны небольшой площади не могли эффективно парировать реактивный момент винта. Поскольку эта проблема являлась прямым следствием самой концепции самолета AS-6, то Балтабол отказался продолжать испытания до внедрения соответствующих исправлений. Пилот больше всего жаловался на слабый двигатель и недостаточную эффективность рулей. Наконец, он посоветовал еще месяц-другой поработать в аэродинамической трубе и только потом начинать летные испытания.
Артур Сак вернулся к кульману и аэродинамической трубе. Пока он работал над совершенствованием машины, летом 44-го на аэродром Брандис перевели полк I/JG400, пилоты которого летали на истребителях Me-163. У летчиков 400-й эскадры был хороший опыт полетов на тяжелых в пилотировании самолетах, поэтому их сразу заинтересовал AS-6. Именно строевые летчики придумали самолету с круглым крылом прозвище Bierdeckel – «Поднос для пива». А один из пилотов даже вызвался провести пробный полет. Лейтенант Ф. Розле сделал несколько пробежек и небольшой подлет. При касании земли AS-6 снова лишился стойки шасси, а недовольный Розле оставил ровно те же рекомендации, что ранее давал Балтабол.
Доводка AS-6 длилась почти до конца войны. Саку помогали инженеры нескольких конструкторских бюро, но должного эффекта все это не возымело. В апреле 45-го опытный AS-6 был сильно поврежден при бомбардировке аэродрома Брандис. Когда американские войска захватили аэродром, они не обнаружили никаких частей или останков самолета. Вероятно, обломки машины были разобраны и утилизированы за ненадобностью.
Белонце, Циммерман и другие…
У проектов Fokke-Wulf VTOL и AS-6 есть одна общая черта: их существование подтверждено документами и фотографиями (это касается только последнего). Однако нередко большего внимания любителей оригинальной авиационной техники удостаиваются другие немецкие летательные аппараты, которые не могут «похвастаться» подобными доказательствами своего существования.
Все началось в 50-х годах, когда в западных странах вышла книга Р. Лузара «Секретное Третьего рейха». В ней рассказывалось о неких дискообразных чудо-аппаратах, которые могли взлетать на высоту в 12-15 километров и разгоняться не то до двух, не то до четырех тысяч километров в час. И все это они демонстрировали уже в первом полете. Именно из этой книги общественность узнала о некоем принципиально новом «двигателе Шаубергера», который позволял немецким летательным аппаратам, в частности небезызвестному «диску Белонце» иметь такие выдающиеся характеристики. В книге Лузара приводились схемы и даже мутные, смазанные фотографии этих «летающих тарелок». Правда, в ней не было ни одной ссылки на известные документы. Поэтому «Секретное оружие Третьего рейха» вскоре стало излюбленным изданием разных любителей тайн и загадок.
В поиске «тайных разработок» Германии порой дело доходит до смешного. Так, иногда в списке немецких «летающих тарелок» приводится некий «летающий блин Циммермана». Рассказывается, что немецкий инженер Ганс (в некоторых источниках Генрих) Циммерман еще в 1943 году создал дискообразный летательный аппарат с выдающимися характеристиками. Приводятся различные цитаты якобы свидетелей, которые якобы присутствовали на испытаниях и т.д. Стоит признать, что «блин Циммермана» действительно существовал. Только есть несколько «но». Во-первых, Циммермана звали Чарльзом. Во-вторых, он работал на американской фирме Chance Vought. В-третьих, «летающие блины» носили официальные названия V-173 и XF5U. Наконец, самолеты Циммермана, прозванные «Блином» и «Шумовкой» соответственно, широко известны любителям авиации и не являются какой-то особой загадкой. Но это уже совсем другая история.
По материалам сайтов:
http://luft46.com/
http://airwar.ru/
http://german-ufo.com/
http://membrana.ru/
Историко-исследовательская работа: «Влияние дисковой формы крыла летательного аппарата на аэродинамические качества и безопасность дисколета»
План исследовательской работы:
1 Введение
2 Теоретические основы аэродинамики применительно к лётным качествам летательных аппаратов дисковидной формы
2.1 Основные понятия аэродинамики
2.2 История возникновения самолётов с дисковой формой крыла и фюзеляжа
2.3 Прототипы первых дисколётов
2.4 Разработки и практическое применение самолётов с дисковой формой крыла и фюзеляжа
2.5 Послевоенное и современное развитие дисколётов
3 Практическое исследование влияния дисковой формы крыла летательного аппарата на аэродинамические качества и безопасность полета
3.1 Целевые установки практического исследования
3.2 Изготовление планеров с обычной и дисковой формой крыла
3.3 Исследование аэродинамических свойств моделей с обыкновенным и дисковым крылом и их влияние на безопасность полётов
3.4 Выводы по практической части исследовательской работы
4 Заключение
5 Источники и литература
1. Введение
«Будьте реалистами - делайте невозможное…»
Эрнест Че Гевара
Современная статистика воздухоплавания говорит о частых катастрофах в небе, в большинстве случаев заканчивающихся трагически. И сейчас, как никогда актуально задуматься над созданием такого летательного аппарата, который стал бы эталоном безопасности в воздухе. В этой связи, назрела пора обратиться к новым формам летательных аппаратов, позволяющим им быть более устойчивыми в воздухе и, имея большую площадь соприкосновения, легко парить при снижении, в случае возникновения нештатных ситуаций. И здесь, лучше всего, на мой взгляд, может подойти форма тарелки или диска.
Возможно, были какие-то разработки, я даже о них где-то слышал, может они были даже и удачные, мы об этом мало что знаем. По крайней мере, серьезного отношения к ним до сих пор не было, и нет. И я задумался, что же такое «дисколёт», какими преимуществами перед существующими летательными аппаратами он может обладать, и почему изобретательская мысль так упорно обходит его стороной? Налицо противоречие: с одной стороны, летательные аппараты в форме диска имеют большую устойчивость и подъёмную силу, а с другой стороны, как показывает анализ работы с литературой недостаточно информации о статики, динамики и устойчивости летательных аппаратов такого типа.
Актуальность проблемы использования летательных аппаратов, базирующихся на дисковых конструкциях крыла и физюляжа, её практическая значимость в условиях безопасности полётов, недостаточная освещённость практического использования «дисколётов» обусловили выбор темы исследования: «Влияние дисковой формы крыла летательного аппарата на аэродинамические качества и безопасность «дисколёта».
Объект исследования: летательные аппараты с дисковой формой крыла и фюзеляжа.
Предмет исследования: устойчивость, подъёмная сила и безопасность «дисколёта».
Цель данной работы заключается в определении влияния дисковой формы крыла летательного аппарата на аэродинамические качества и безопасность «дисколёта» на основе испытания модели «дисколёта».
В основу исследования была положена следующая гипотеза: летательные аппараты с дисковой формой крыла, т.е. «дисколёты» целесообразны в использовании по своим аэродинамическим характеристикам и являются безопасным транспортным средством.
Цель, объект, предмет и гипотеза исследования обусловили задачи исследования:
1. Ознакомиться с историей возникновения самолётов с дисковой формой крыла и фюзеляжа;
2. Изучить теоретический материал об основных понятиях аэродинамики, имеющий отношение к «дисколётам»;
3. С помощью опроса выявить уровень теоретической и практической осведомлённости обучающихся и их родителей о существовании, преимуществах и необходимости использования «дисколётов»;
4. Проанализировать основные факторы «за» и «против» технологии создания самолётов дисковой формы;
5. Построить модель планера с обыкновенным и дисковым крылом и на их примере продемонстрировать в сравнении их лётные качества;
6. Экспериментально установить влияние дисковой формой крыла сконструированной модели летательного аппарата на его устойчивость, подъёмную силу и безопасность;
7. Соотнести результаты собственных исследований с выводами специалистов, занимающихся вопросами безопасности полётов и создания систем их обеспечивающих;
8. Сделать вывод о верности гипотезы о целесообразности использования на практике «дисковых» самолётов.
2 Теоретические основы аэродинамики применительно к лётным качествам летательных аппаратов дисковидной формы
2.1 Основные понятия аэродинамики
Крыло эллиптической формы в плане обладает самым высоким аэродинамическим качеством - минимально возможным сопротивлением при максимальной подъемной силе. К сожалению, крыло такой формы применяется не часто из-за сложности конструкции, низкой технологичности и плохих «срывных» характеристик. Однако сопротивление на больших углах атаки крыльев другой формы в плане всегда оценивается по отношению к эллиптическому крылу. Наилучший пример применения крыла такого вида- английский истребитель "Спитфайер".
Дискообразное крыло давно привлекает советских конструкторов-любителей. Еще в начале 50-х годов в СССР был создан Дископлан-1, который успешно прошел летные испытания, прекрасно выполнял фигуры высшего пилотажа, не срывался в штопор на больших углах атаки. Все это считается достоинством дискообразного крыла. Планер Дископлаи-1 имел аэродинамическое качество 7, площадь крыла составляла 10 м а взлетная масса — 230 кг. Планер Дископлан-2 создан в 60-е годы. На больших углах атаки он устойчиво парашютировал, и имея тенденции к сваливанию на крыло. Результаты этих работ были использованы при проектировании возвращаемых космических летательных аппаратов.
2.2 История возникновения самолётов с дисковой формой крыла и фюзеляжа
«Дископлан» - летательный аппарат, имеющий крыло круглой формы. Особенностью данного крыла на малых скоростях полёта является безотрывность его обтекания, до весьма больших углов атаки.
Одним из проектов классического «дископлана» является проект летательного аппарата Э.Сведенборга (Швеция, 1716г.). Летательный аппарат, предложенный шведским философом и естествоиспытателем Эммануэлем Сведенборгом (1688-1772), должен был быть снабжен жесткой неподвижной поверхностью. Для подъема и перемещения по воздуху были предусмотрены небольшие машущие поверхности, приводимые в движение человеком. При взлете машина должна была буксироваться людьми.
В проекте Сведенборга были предусмотрены многие конструктивные особенности, применяемые в сегодняшних самолетах - продольные и поперечные силовые элементы крыла, колесное шасси, руль направления (на рисунке не показан). Расчетный взлетный вес аппарата Сведенборга составлял 180 кг, площадь крыла - 195 м2, удлинение крыла - 0,75. Основной материал - дерево и полотно.
В 1894 г. К. Э. Циолковский опубликовал работу «Аэроплан, или птицеподобная (авиационная) летательная машина». В ней он подробно обосновал идею аэроплана с неподвижным свободнонесущим крылом трапециевидной формы, толстого профиля, с поперечным V при изогнутости. по типу «чайка», размахом 14,7 м и площадью 54 м2.
Нас в этом эскизе интересует форма и толстый профиль крыла, практически переходящий в фюзеляж каплевидной формы.
2.3 Прототипы первых дисколётов
Первым в мире реальным дископланом был самолет с дисковым крылом конструкции русского изобретателя А.Г.Уфимцева, так называемый "сфероплан", построенный в 1909-м году.
А.Г.Уфимцев построил четыре оригинальных авиационных двигателя и два самолета «Сфероплана». В 1909 т. он построил двухцилиндровый двухтактный ротативный авиационный двигатель в двух вариантах, в 1910-1911 г.г. - два биротативных двигателя: четырех- и шестицилиндровый с соосными винтами каждый. В 1912 году на III Всероссийском воздухоплавательном съезде и авиационной выставке А.Г.Уфимцеву за биротативный двигатель была присуждена большая серебряная медаль. Изобретатель запатентовал двадцать два изобретения. Был его проект самолета с приспособлением для катапультного взлета посредством сжатого воздуха. (Один из двигателей А.Г.Уфимцева, а именно - биротативный авиационный двигатель представлен в Музее ЦДАиК).
«Сфероплан» №1—оригинальный по схеме самолет, построенный летом 1909 г. «Сфероплан» имел крыло круглой в плане формы, такое же круглое горизонтальное оперение на плоской расчалочной ферме и трехколесное шасси (с носовым колесом). Аппарат был снабжен двухцилиндровым двигателем (20л.с.) его же конструкции с четырехлопастным воздушным винтом - тоже собственной конструкции. Две лопасти воздушного винта были прикреплены к цилиндрам двигателя, а две — к носку картера. Такое крепление лопастей было сделано впервые в мире, так же как и круглая форма крыла и оперения. Трехколесное шасси с носовым колесом было выполнено А. Г. Уфимцевым впервые в России и одновременно с Г.Кертисом (США).
«Сфероплан» № 2. Площадь крыла 36 м2, площадь руля высоты 4 м2. В крыле 11 нервюр. Вертикальная бамбуковая ферма соответственно увеличена и усложнена. Сиденье помещалось между задними стойками шасси на нижнем поясе фермы. Собственной конструкции биротативный шестицилиндровый двигатель в 60 л.с. (!!!) был установлен под передней кромкой крыла на вертикальной раме. Законченный постройкой в июне 1910 г. самолет испытывался. Его центровка оказалась слишком передней. Взлет не получился, и, раньше, чем конструктор успел произвести нужные переделки, 11 июля 1910 г. самолет был перевернут и разрушен налетевшим шквалом.»
В США (1.1.1911 г.) один из ранних (и неудачных) экспериментов авиаконструктора Чанса Воута (Chance Vought) является первым американским самолетом дискообразной формы. «…В этом аппарате больше тканей и деревянных конструкций, чем аэродинамики, поэтому аппарат канул в небытие, хотя сам конструктор продолжил разработку самолётов. О том, поднимался ли "зонтик" в воздух вообще, ничего неизвестно».
2.4 Разработки и практическое применение самолётов с дисковой формой крыла и фюзеляжа
Одним из успешно летающих «блинов», зарекомендовавшим себя столь хорошо, что были построены 4 опытные машины, стал разработанный врачом из Саут-Бевд (шт. Индиана) Клодом Снайдером летательный аппарат «Эрап». На него произвела впечатление очевидная устойчивость полета изготовленной им в 1929 г. модели, имеющей форму каблука. Эти модели оказались удачными. Снайдер подал заявку на изобретение и получил патент, а впоследствии и спроектировал вблизи передней кромки крыла четырехцилиндровый двигатель от мотоцикла мощностью 26 л.с. (19,1 кВт). Летно-технические характеристики самолета оказались неудовлетворительными.
Французский самолет «Фарман 1020» (1934 г.) с традиционными поверхностями хвостового оперения за полукруглым крылом, оснащенным закрылками и выступающими элеронами, напоминали блин, разрезанный пополам. К числу таких самолетов относится французский самолет «Фарман 1020», созданный в 1934 г. При разработке машины возникли интересные проблемы с размещением поверхностей аэродинамического управления. Традиционные элероны были установлены на выступающих законцовках крыла, а на задней кромке крыла были размещены закрылки с большой хордой. Традиционное хвостовое оперение располагалось на конце фюзеляжа.
Первым «американским самолетом с идеально круглым крылом, который … летал, был американский «Нимут Парасол», построенный в 1934 г. Круглое крыло самолета имело на законцовках элероны. По мнению разработчиков, главным достоинством этого двухместного самолета, оснащенного радиальным двигателем мощностью 110 л. с. (80,8 кВт), являлось то, что малое удлинение крыльев позволяло выполнять полет при больших, чем обычные, углах атаки, что, в свою очередь, гарантировало медленное и безопасное снижение, аналогичное снижению на парашюте. Нет нужды говорить, что «Нимут Парасол», построенный студентами университета г.Майами, так никогда и не вышел из статуса опытного самолета».
В 30-е - 40-е годы Германия проводила интенсивные работы по созданию дискообразных летательных аппаратов, использующих нетрадиционные способы создания подъемной силы.
Аэродинамические исследования той поры дали на дозвуковых скоростях хорошо известный результат - при заданных удельных нагрузках на крыло эллипсоидальное крыло обладает наименьшим индуктивным сопротивлением, по сравнению с прямоугольным. Чем выше эллиптичность, тем меньше это сопротивление. А это - прирост скорости самолета. Посмотрите на крылья самолетов тех времен. Очень многие из них имеют эллипсоидальную форму, например, Не‑112.
Пришла очередь за «тарелками»! Турбореактивные двигатели в Германии уже есть, (производство двигателей BMW-003 было начато в 1939 г). Первый двигатель был испытан на стенде в 1940 г., ракетные - тоже (на ФАУ-2). В конце 1942 г., - новый двигатель с тягой до 550 кг. Серийным образцом был двигатель BMW-003 A‑1, сто штук которых было поставлено фирмой к августу 1944 г. (От автора доклада. Разработки ТРД и РД в Германии - это, может быть, одна из самых интересных тем в истории авиакосмической техники. Впрочем, в России, наверное, еще интереснее).
За годы войны в нескольких секретных немецких центрах (в Штецине, Дортмунде, Эссене, Пенемюнде, Праге, Бреслау и др.) разработали более 100 моделей необычных по форме летательных аппаратов (дискообразных, сигарообразных и пр.). Над их созданием трудились лучшие специалисты Германии, в их числе Шуманн, Шаубергер, Хабермоль, Мите, Шривер, итальянец Беллуццо и др.
Все многообразие разработанных во время войны аппаратов можно условно разделить на четыре основные типа: дископланы (как с поршневыми, так и реактивными двигателями), вертолеты-диски (с внешним или внутренним расположением ротора), самолеты вертикального взлета и посадки (с поворотным или вращающимся крылом), диски-снаряды ("диски Беллуццо").
"Диски Беллуццо» разрабатывались по секретным программам "Feuerball" и "Kugelblitz". Сам Беллуццо, родившийся в Вероне в 1876-м, был крупным специалистом в области двигателестроения. Он построил первую итальянскую паровую турбину, позднее усовершенствованную им для установки на крейсерах и линкорах. Это были беспилотные дисковые аппараты с реактивными двигателями по краям. В качестве двигателей использовались прямоточные ВРД. Диски запускались с наземной установки следующим образом. Предварительно они раскручивались вокруг своей оси с помощью специального пускового устройства или сбрасываемыми стартовыми ускорителями. После достижения необходимой скорости запускались ПВРД.
Реактивные струи ПВРД вращающегося в полете диска создавали иллюзию быстро бегущих по кромке диска переливающихся огней. Топливо в полете подавалось в двигатели из бака за счет центробежных сил. В первом варианте боевого применения после выработки горючего диск падал на землю и взрывался. Во втором варианте при приближении к строю бомбардировщиков срабатывал дистанционный взрыватель.
Аэродинамик Чарльз Циммерман оригинально решил проблему концевых вихрей: на концах крыла установили винты, раскручивающие воздух против них. В результате аэродинамическое качество якобы возросло в 4 раза, а все способности диска к полету на любых углах атаки сохранились! Низкооборотные винты большого диаметра при достаточной энерговооруженности позволяли висеть, как вертолету поперечной схемы, и совершать вертикальный взлет, а низкое лобовое сопротивление давало самолетную скорость. В конце апреля 1938-го Циммерман запатентовал свой самолет, рассчитанный на двух пассажиров и пилота. Его разработками заинтересовалось военное ведомство. В начале 1939 года в рамках конкурса на истребитель нетрадиционной схемы, в котором, кроме Chance-Vought, приняли участие фирмы Curtiss и Nortrop, Чарльз занялся разработкой и постройкой легкомоторного аналога V-173.
Параллельно с конструированием и испытаниями V-I73 фирма Chance-Vought начала проектировать истребитель. Контракт на его разработку получила от ВМС 16 сентября 1941 года.. Первый прототип XF5U-I был выкачен из ангара 25 июня 1945 года. После установки на первый прототип "разгруженных пропеллеров", наконец, самолет поднялся в воздух в середине января 1947 года. Scimmer, как прозвали машину на фирме, с честью прошел программу летных испытаний, достигнув рекордной для того времени скорости в 811 км/ч. Скорости он достиг на высоте 8808 м на форсажном режиме. Были продемонстрированы возможности вертикального взлета со специальной трапеции "по-вертолетному", винтами вверх, висение так же "по-вертолетному".
«Классический» дископлан AS-6 был построен в начале 1944-го в мастерских авиабазы Брандис. Он представлял собой цельнодеревянный самолет (длина 6,4 м, высота 2,56 м, взлетный вес 900 кг) с круглым в плане крылом (размах 5,0 м, площадь 19,62 м2) и обычным хвостовым оперением на его задней кромке. Впереди располагался двигатель "Аргус" As.10C-3 мощностью 240 л.с., приводивший во вращение тянущий винт. Шасси было трехстоечным: две основные неубирающиеся колесные стойки и задний костыль. Фонарь кабины, сиденье летчика и основные стойки шасси заимствовали от истребителя Bf.109В. Испытания дископлана проводились в 1944-го на авиабазе Брандис. Зимой 1944-1945 годов он сгорел во время одного из налетов союзных бомбардировщиков.
2.5 Послевоенное и современное развитие дисколётов
После окончания войны дисковые летательные аппараты разрабатывались и на фирмах стран-победительниц. В первую очередь эти аппараты представляли интерес для военных. Диск обладает отличными жёсткостными характеристиками, хорошей устойчивостью при вертикальном наборе высоты, низким аэродинамическим сопротивлением, большим внутренним объемом для размещения оборудования, топлива и полезной нагрузки.
Далекий 1947 год ознаменовался для общественности США интересными событиями: правительство решило осознать, что человечество не одиноко во Вселенной. Проект по созданию "земного НЛО" вскоре получил "зеленый свет». Но только когда к работе над дисколетом привлекли самого Анри Коанду, дело вроде бы, пошло быстрее. Коанда решил, что экономичнее будет обтекать газовыми струями не весь аппарат, как в проекте "струйного зонта", а специальные щитки в соплах. Уже в октябре 1955 года министр авиации США официально объявил, что канадская корпорация "АВРО" работает по заказу Пентагона над созданием дископланов. Канадцы построили два опытных образца, но оба они, несмотря на широковещательные заверения, едва отрывались от земли и были крайне неустойчивыми.
В американском дисколете Avrocar AVRO VZ-9AV мощности реактивного двигателя хватало только на то, чтобы создать под "Авропланом" воздушную подушку. Авиаконструкторы не учли, что газовая струя, многократно поворачиваясь и проходя через щитки и закрылки, теряет львиную долю энергии, которую "эффект Коанда" не может компенсировать. Установку дополнительных двигателей исключали ограничения по весу аппарата. "С 1958 года у специалистов появилось множество сомнений в осуществимости проекта. На основании различного рода испытаний лаборатория отметила, что, по всей вероятности, "Авроплан" не сможет развить в полете сверхзвуковую скорость... Тем не менее, работа над проектом оказалась во многом весьма полезной"…
В СССР в конце 50-х годов были созданы одноместные планеры по программе "Дископлан" (планеры "Дископлан-1", 1956 - 57 гг., и "Дископлан-2", 1960-е гг.) для проведения исследований дискообразного крыла.
Прекрасные летные качества показали модели летающих тарелок австрийца Хайнца Жордана, сотрудника японской фирмы "Дэнки-кодзиге" Г.Митихару. Четырехмоторную "тарелку" запустил в 1985 году профессор Нагайского университета С.Итиро. А с 1988 года летают со скоростью до 360 км/час, с дальностью до 1300 км восьмимоторные тарелки калифорнийца Пола Моллера "Мерлин-200", "Мерлин-300" и М‑400.
В 1969 конструктор Анатолий Гремяцкий в МАИ успешно испытал "Дископлан" в полете, возможно, эта работа имела бы продолжение, однако, в феврале 1974-го Гремяцкий разбивается при трагических обстоятельствах... В 1987 там же в МАИ, а точнее в СКБ-В, которым тогда руководил С.И.Перелыгин, испытали в полете беспилотный одномоторный аппарат "МПВВА" весьма футуристической формы...
"ООО "Дисколёт" (Генеральный директор Безруков Ю.И., заслуженный изобретатель РФ) удалось создать летательный аппарат, объединяющий лучшие качества самолета и вертолета. Полет происходит на летающем крыле оригинальной конструкции, вертикальный взлет и посадку осуществляют за счёт изменения вектора тяги. Доставка людей и грузов "от крыльца" до "крыльца". Взлет без разбега, посадка без пробега. Кроме того, дисколет отличает высокая надежность. Вся поверхность дисколета является несущим крылом с очень малой нагрузкой, всего 20 Н/м, он имеет два движителя, взаимозаменяющие друг друга, развитую механизацию крыла, ручное и автоматическое управление.
В ЗАО "Авиационный концерн "ЭКИП" под руководством профессора Щукина Л.Н. разработаны фундаментальные основы принципиально нового типа летательных аппаратов "ЭКИП". Аппараты "ЭКИП" способны перевозить тяжелые крупногабаритные грузы (100 и более тонн) на дальние расстояния (тысячи км) со скоростью 500-700 км/час на высоте 8-13 км. Они способны перемещаться вблизи поверхности земли и воды на воздушной подушке на скоростях до 160 км/час и осуществлять полет в режиме экранолета на скоростях до 400 км/час.
Аппараты "ЭКИП" являются безаэродромными аппаратами. Они будут производить посадку на аэродромы любой категории, земляные площадки и водную поверхность. Длина взлетно-посадочной полосы для тяжелых машин (в сотни тонн) не превысит 600 метров, взлет и посадка будут осуществляться по крутой глиссаде, что уменьшит вредное шумовое воздействие на близлежащие населенные районы. Для взлета и посадки аппаратов "ЭКИП" используется устройство на воздушной подушке. Глубокие проработки по устройствам на воздушной подушке, сделанные в ГосНИЦ ЦАГИ (московский филиал Центрального аэрогидродинамического института) невозможно было применить для существующих традиционных самолетов ввиду отсутствия большой площади в плане. Аппараты "ЭКИП" такую площадь имеют и взлетно-посадочное устройство на воздушной подушке органически вписывается в конструкцию аппарата. Оно располагается под его корпусом и позволяет при взлете и посадке оказывать низкое давление на сам аппарат и взлетно-посадочную полосу (землю, воду). Это давление эквивалентно давлению оказываемому слоем воды толщиной 220-270 мм.
3 Практическое исследование влияния дисковой формы крыла летательного аппарата на аэродинамические качества и безопасность полета
3.1 Целевые установки практического исследования
Для подтверждения, либо опровержения выдвинутой гипотезы о повышении безопасности полётов на самолётах, с применением в самолётостроении дисковой формы крыла, я провел сравнительные испытания моделей с обыкновенной и дисковой формой крыла. Для этого, в практической части исследования, я построил две идентичные модели, за исключением формы их крыльев. Далее, в ходе лётных испытаний необходимо было смоделировать и проанализировать поведение данных моделей на реальных жизненных ситуациях в воздухе. Затем, по результатам испытаний, необходимо принять решения о пригодности модели дископлана, в качестве безопасного транспортного средства.
3.2 Изготовление планеров с обычной и дисковой формой крыла
Для осуществления поставленной задачи была изучена специальная литература, знакомящая с расчётами и принципами построения моделей летательных аппаратов, включая наиболее простейшие - планеры. В результате, основываясь на практических данных учебников по аэродинамике, были построены идентичные модели, различающиеся между собой лишь формой крыла - прямоугольной и дисковидной.
3.3 Исследование влияния различных аэродинамических качеств модели планера с дисковым крылом на безопасность полётов.
Для того, чтобы определить, насколько аэродинамические качества планера с дисковой формой крыла преобладают над прямоугольной, я провёл ряд сравнительных многоступенчатых исследований, результаты которых сведены в данную таблицу:
|
Вид испытания |
Планер с прямоугольной формой крыла |
Планер с дисковой формой крыла |
|
Сравнительная дальность полёта при равных условиях, м |
||
|
Сравнительная траектория полёта при равных условиях |
восходящая |
нисходящая |
|
Сравнительное время падения при равных условиях, с |
||
|
Подъёмная сила |
||
|
Угол атаки |
||
|
устойчивость |
||
|
манёвренность |
||
|
Сопротивление потокам воздуха (обтекаемость) |
3.4 Выводы по практической части исследовательской работы
В ходе сравнительного исследования аэродинамических качеств изготовленных самостоятельно двух видов планеров, с частотой повтора одного и того же испытания 60 раз, можно сделать следующие выводы относительно планера с дисковой формой крыла:
1. Уступает по скоростным качествам и дальности полёта;
2. Имеет слабые манёвренные качества в воздухе;
3. Обладает большей подъёмной силой;
4. Выдерживает, не «срываясь», большие углы атаки;
5. Более устойчив в полёте;
6. Имеет высокие планерные качества и большее время падения.
Таким образом, с точки зрения безопасности полётов, дисковая форма крыла делает самолёт безопаснее и позволяет, передвигаясь на средних скоростях, обеспечить устойчивое движение, а в случае возникновения критических ситуаций, обеспечить, планируя, мягкую посадку. Исходя из сказанного, данного типа самолёты могут успешно применяться в гражданской и специальной авиации, например при поисковых операциях, тушении пожаров и т.п.
4 Заключение
1. На всех этапах развития авиации конструкторы обращались к летательным аппаратам с дисковым крылом. Идея дископлана являлась и является интернациональной идеей, а не идеей одной страны или нации. В развитие данной идеи сделали большой вклад и русские (российские) ученые и инженеры.
2. Из анализа историко-научно-технических данных ясно, что дископлан рассматривается ни столько, как аппарат экспериментального значения, но и для решения конкретных задач, как гражданских, так и военных.
3. В работе показан значительный инженерный, научный и промышленный потенциал российских специалистов в области изучения, проектирования и создания самых современных летательных аппаратов, в том числе, дископланов.
Итак, проведя исследовательскую работу, я получил навыки проектирования и изготовления моделей самолётов, познакомился с историей воздухоплавания и, в частности, историей создания дисколётов. В ходе выполнения исследовательской работы я подтвердил выдвинутую мной гипотезу о том, что летательные аппараты с дисковой формой крыла, т.е. «дисколёты», целесообразны в использовании по своим аэродинамическим характеристикам и являются безопасным транспортным средством.
5 Источники и литература
1. Соболев Д.А. Рождение самолета: первые проекты и конструкции. М., Машиностроение, 1988. С. 3-175.
2. Б.В.Шавров. История конструкций самолетов в СССР до 1938 года. М., Машиностроение, 1978. С. 81-93.
3. А.Ковтун. Кто первый?. // Российский исторический журнал. Родина.- 2004.- №8.- С. 5-7.
4. Мастераеро.ру. Каталог чертежей. URL: http://masteraero.ru/rezino_model_samolet-34_bk.php (дата обращения 04.01.2016)
5. Космонавтика. Расчет аэроплана URL: http://www.vbega.ru/book/e1e249ed.html (дата обращения 23.12.2016)
6. Дискообразные летательные аппараты. Википедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/ Дискообразные_летательные аппараты (дата обращения 12.12.2016)
Пути научно-технического прогресса в нацистской Германии были весьма причудливы. Помимо принятого во всём мире постепенного накопления опытно экспериментальных знаний, когда мысль развивается поэтапно, ступень за ступенью, когда прогресс твёрдо стоит на ногах, опираясь на существующий опыт, в Германии считали возможным и другой путь, родственный мистическим озарениям. Возможно, этот не ординарный подход помог нацистам достичь впечатляющих результатов в техническом прогрессе. И после окончания второй мировой войны и разгрома нацисткой Германии, государствам победительницам достались материалы и образцы разработок, засекретив которые, продолжали работы в этих направлениях и достигли ещё больших результатов о которых нам ничего не известно.
С начала тридцатых годов секретное «Общество Туле» и «Общество Врил» усиленно занимались экспериментами по медитации, телепатии и контактёрству. Исследовательская организация СС «Аненэрбе» стремилась найти полезную информацию, гоняясь за мистическим наследием катаров, тамплиеров, розенкрейцеров и даже средневековых люцеферитских организаций. В неких оккультных документах, якобы принадлежащих тайному кругу тамплиеров, им удалось обнаружить некий ключ, который в те стародавние времена использовался для связи с «внешними умами». Работа с ключом была доверена женщинам- контактёрам из обеих обществ. И вот считавшаяся особенно мощным контактёром Мария Отте из «Общества Врил» стала принимать из вне чёткую, имеющую техногенный характер информацию, которая позволила получить… чертежи и описание летающей тарелки. Нечто аналогичное добилось и «Общество Туле».
Одновременно агенты нацистских тайных обществ вели поиски древних манускриптов техногенного содержания. Их искали на Тибете и в Гималаях, в Индии и на Востоке - местах, которые не затронул ветхозаветный потоп. Несмотря на противодействие британских спецслужб, немцам удалось добыть и переправить в фатерланд написанные на санскрите манускрипты «Виманика Шеста» и «Самарангана Сутрадхаран». Радость нацистских руководителей просто не имела предела. В добытых материалах достаточно подробно описывались совершенно невероятные аппараты, которыми якобы пользовались во времена працивилизации. В них даже содержания основ технологий и перечень необходимых материалов для производства и построения этих аппаратов. По некоторым источникам, немцам удалось найти, вывезти и перевести с санскрита трактат с описаниям «Шакуна Виманас» - огромного космического корабля. Но упоминаемые там технологии непостижимы даже для начала 21 века.
Оставалось использовать полученную информацию на уровне техники и технологии конца 30-х и начала 40-х годов прошлого столетия. Проектированием реальных летающих тарелок занялись как минимум две группы инженеров. Одна из них базировалась в Праге, и возглавляли её конструкторы Шривер и Габермоль. Вторая группа, также осуществлявшая свою деятельность в обстановке строжайшей секретности, работала в Дрездене и Бреслау. Её возглавляли инженеры Мите и Белонце. Шривер и Габермоль якобы испытали свой дисковидный летательный аппарат в феврале 1941 года. Первый в мире аппарат вертикального взлёта. Он представлял собой кольцо с широкой поверхностью, вращающейся вокруг неподвижной центральной кабины. Использовались стандартные немецкие двигатели. Несмотря на все достижения, эта модель принесла проектировщикам много проблем: малейший дисбаланс вызывал сильную вибрацию, особенно на больших скоростях. Была попытка утяжелить внешний обод, но проект в конце концов исчерпал себя.
Существует свидетельство нашего соотечественника Василия Петровича Константинова, побывавшего в годы Великой Отечественной во вражеском плену и умершего в 1989 году в Уругвае. Содержался он в концлагере «Освенцим», а в августе 1943 года в составе группы заключённых был переброшен в Пенемюнде для ликвидации последствий операции «Гидра» - ужасающего налёта британской авиации. Однажды из- за вывихнутой ноги я не мог уехать со своей группой на обед. В это время на бетонную площадку близ одного из ангаров рабочие выкатили странный летательный аппарат, похожий на перевёрнутый вверх дном тазик, с прозрачной каплевидной кабиной посредине, на маленьких надувных колёсиках. Издавая шипящий звук, похожий на шум паяльной лампы, аппарат змейкой стал набирать высоту. Судя по постоянному покачиванию, полёт проходил не устойчиво. Внезапный порыв ветра с Балтики опрокинул конструкцию, и она рухнула на землю. Константинова обдало потоком гари, этилового спирта и горячего воздуха…
Вторая модель, представляла собой усовершенствованный вариант предыдущей. Размер «тарелки» увеличили, разместив в её кабине двух пилотов, лежащих в креслах. Были усилены двигатели, увеличен запас топлива. Для стабилизации использовался рулевой механизм, подобный самолётному. Скорость якобы достигала 1200 километров в час. Как только набиралась нужная высота, включались несущие лопасти, находившееся под днищем, и аппарат двигался подобно современным вертолётам. Дискообразный аппарат конструкции Белонце был более совершенен. Он приводился в движение бездымным и беспламенным двигателем австрийского изобретателя Виктора Шаубергера, принцип действия которого он держал в строжайшей тайне. Известно лишь одно: его действие основывалось на взрыве, а для работы ему требовались лишь вода и воздух. «Диск Белонце» был окольцован установкой из 12 наклонных реактивных двигателей. Они своими струями охлаждали «взрывной» мотор и, всасывая воздух, создавали сверху аппарата область разряжения, что способствовало его подъёму с меньшим усилием. Следующую модель выполнили в двух версиях диаметром 38 и 68 метров. 19 февраля 1945 года один из дисков «Белонце» совершил свой первый и последний экспериментальный полёт. За три минуты лётчики-испытатели достигли высоты 15 километров и скорости 2200 километров в час. Аппарат мог зависать в воздухе и летать взад и вперёд почти без разворотов, для приземления же он использовал складывающиеся стойки. В конце войны аппарат стоивший многие миллионы рейхсмарок был взорван по приказу чуть ли не самого Кейтеля. Завод в Берслау (ныне Вроцлав), попал в руки советских войск, но это возможно ни чего не дало.
Когда американцы прорвались к ракетному комплексу в Пенемюнде, в одной из соляных шахт разведка обнаружила и доставила генералу Паттону авиационные приборы совершенно непонятного назначения. По заключению, данному американскими специалистами, эти приборы по своим конструктивным особенностям не могли использоваться ни на одном из известных союзникам типов немецких самолётов, включая новейшие разработки. На табло неизвестных приборов стоял значок тайного общества «Туле». Янки увезли приборы за океан, и с тех пор судьба их не известна…
После капитуляции Германии часть чертежей и деталей дискалётов вывезли американцы, которые тогда охотились за всеми разработками в военной области. Им же достались и специалисты по дискалётам.
Исследователи данной проблемы называют ещё одного руководителя проекта летающих тарелок в Германии - доктора Вольфанга Шума. Созданные им машины за счёт быстрого вращения якобы могли изменять вокруг себя гравитационные и пространственно-временные характеристики среды. Некоторые из них даже поднимались в воздух. В конце 50-х годов австралийцам удалось обнаружить документальный фильм о летающем диске «ФАУ-7» и серии пилотируемых ракет, которыми должны были управлять специально выписанные из Японии пилоты-камикадзе.
В конце войны немецкий диверсант № 1 Отто Скорцени получил приказ подготовить группу физически крепких людей в количестве от 200 до 500 человек для пилотирования принципиально новых летательных аппаратов. Но достоверно неизвестно каких именно…
Немец Отто Бергман и американец Владимир Терзиски в своих книгах пишут о дисковидных аппаратах под названием «Хонебу». Первый аппарат этого проекта якобы имел 26 метров в диаметре, скорость от 6 до 21 тысячи километров в час при длительности полёта до 55 часов. «Тарелка» могла свободно перемещаться в космосе, а начало её серийного производства планировалась на конец 1943 года. Следующая модель - «Хонибу-3» - была диаметром уже 76 метров. Её двигатель работал по принципу преобразования гравитационной энергии, поэтому запас хода в близи планеты был не ограниченным. Вооружение этого чуда техники составляли башни с крупнокалиберными орудиями, снятые с крейсера «Мейзенау». По сообщениям Терзиски, этой «тарелке» в марте 1945 года довелось слетать в Японию.
А в конце 90-х годов, выступая перед российскими космонавтами и учёными в Звёздном городке, Терзиски вообще произвёл сенсацию. Он заявил, что в том же марте 1945 года немцы запустили на Марс летающую тарелку диаметром 70 метров и высотой с десятиэтажный дом. Причём руководство полётом осуществлялось… с Южного полюса.
Как пишет автор одной статьи Пол Стоунхилл - в сентябре 1992 года я получил письмо от компании под названием «Проект германских исследований». Вместе с письмом пришел и видеофильм. Компания исследует немецкие дисколёты времён Второй мировой войны. Прошло слишком много времени, слишком велика государственная секретность, и этот факт (выделено в письме), что эти программы включали различные учреждения, постоянно переезжающие с место на место, и которые могли в конце концов попасть в руки СС, не оставившего архивов. Очень мало подробностей существует об этих и других подобных секретных проектах.
Одно исключение, это фильм под названием «НЛО - Третий рейх отбивается?». В основном он посвящён электромагнитным проектам времён Второй мировой войны. Поставила этот фильм неизвестная австрийская организация «Темпельхоф Геззелльшафт». В ней упоминается электромагнитный диск типа «Хонибу-2». Главная его характеристика - установленная на днище танковая башня. Всего было построено 7 таких дисков. Автор письма просит меня сравнить этот диск с тем, что был зарисован советскими военными в 1943 году. Если зарисовка окажется похожа на дисколёт в видеофильме, это возможно сможет подтвердить существования и испытания в годы войны дисколётов.
Такие летательные аппараты не имеют множества кнопочек. Для управления изпользуется мыслеобраз, специально инсталлируемый в сознание пилота.Главное в аппарате - это кристалл, фокусирующий и усиливающий силу мысли, преображающий ее в электрический сигнал .
======================================= ======================================== ===================
Девиз Vril «Не все хорошее приходит свыше» иллюстрирует историю самого общества Vril Gesellschaft с момента его возникновения до последних дней Второй мировой войны, когда эта оккультная группа, похоже, исчезла с лица Земли.
Название «Vril» — сокращение от «VRI-IL», что значит «богоподобный». Официально «Врил» именовалось «Всегерманское метафизическое общество», и возникло оно относительно одновременно с «Туле» (Thule Gesellschaft) и малоизвестным обществом DHvSS (Люди Черного Камня) в 1919 году. Верования и истоки этих оккультных групп существенно разнились.
Члены DHvSS (1912) поклонялись древнегерманской богине гор Isais и черному камню Schwarz Stein. А депты Thule Gesellschaft (1917) верили в теорию полой Земли. Их общество получило свое имя от Ultima Thule — столицы мифической Гипербореи, стоявшей «на вершине мира». Приверженцы Vril поклонялись Черному Солнцу (невидимому божественному светилу), которое, по их мнению, порождало немыслимую по мощи силу и открывало, посредством т.н. «психического ченнелинга», канал общения с инопланетянами-Арийцами, живущими в звездной системе Альдебарана.
Символ Thule Gesellschaft
Богиня Isias — объект поклонения DHvSS
Звезда Альдебаран — «Глаз Тельца»
Альдебаран — красный гигант, входит в созвездие Тельца и известен как «Глаз Тельца» по своему положению в созвездии. Медиумы Vril также называли его «Путь» и «Звезда Просвещения», имея в виду просвещение метафизическое.
В отличие от адептов двух других групп, женщины-медиумы внутреннего круга Vril Gesellschaft выходили за рамки своего времени и культуры. Они носили прически «конский хвост» и верили, что их длинные волосы действуют наподобие космической антенны, помогающей общаться с инопланетянами. Первым контактером стала медиум Мария Орсик (Maria Orsic) из «Туле».
Поставленная в тупик неведомым языком и непонятными ментальными образами, переданными ей посредством психического ченнелинга, Мария из «Туле» перешла в Vril Gesellschaft, членом которого состояла медиум Сигрун (Sigrun), которая могла помочь Орсик с переводом языка чужаков (оказавшимся языком древних шумеров) и расшифровкой таинственных ментальных образов, изображавших загадочную летающую машину дисковидной формы.
Сигрун
«Путь» звезды Альдебаран
Дева Валькирия
«Сигрун» не было настоящим именем медиума. Оно было взято девушкой из древнегерманской мифологии, где Сигрун — одна из девяти дочерей Одина и Валькирии.
Так начиналась история дисков Vril
Несмотря на недоверие к мужчинам, женщины оккультной группы Vril объединились с обществами Thule Gesellschaft и DHvSS для постройки летающего диска, известного как JenseitsFlugMaschine (JFM). К 1922 году необычная дисковидная машина была изготовлена, после чего тестировалась на протяжении двух лет. Неизвестно, удалось ли JFM совершить хоть один межзвездный «канальный» полет, но определенный успех был достигнут. Так, по полученной медиумами Марией Орсик и Сигрун с Альдебарана информацией, ученый В. О. Шуманн (W.O. Schumann) из Мюнхенского технического университета изобрел левитатор. К 1924 году проект JenseitsFlugMaschine забросили, а работы над левитационным устройством, названным впоследствии SM-левитатором Шуманна, продолжались.
В 1933 году, с приходом к власти национал-социалистической партии (которая и сама была детищем Thule Gesellschaft, в некотором роде), оккультисты получили официальный карт-бланш на конструирование летающих дисков. Thule и Vril начали работу с проектирования дисколетов серии RFZ (RundFlugZeug, или «Круглый самолет») в 1937-1941 гг.
В 1939-ом, после начала войны, RFZ-5 переименовали в Haunebu I, а в 1941-ом RFZ-7 стал называться Vril 1 Jäger («Охотник»). Причиной переименований стал предложенный Thule революционный двигатель (Triebwerk), преодолевавший земное притяжение с помощью вращающихся электромагнитно-гравитационных полей. Эта гравитационная силовая установка и существенно модернизированный инженерами Vril SM-левитатор в 1941 году были одновременно запущены в ограниченную серию.
Цели у Thule и Vril немного разнились. Первые стремились продолжать разработку дисколетов в двух направлениях: спроектировать боевой ЛА для применения на Земле и сконструировать космический корабль (проект Raumschiff). А группа Vril интересовалась только постройкой Raumschiff, на котором планировала добраться до Альдебарана в созвездии Тельца, расположенного в 64-ех световых годах от нашей планеты.
В 1941 году Гитлер запретил тайные общества в Германии, а приверженцам Thule и Vril пришлось влиться в ряды СС, где в техническом подразделении E-IV (Entwicklungsstelle 4) они стали заниматься альтернативными источниками энергии. Отныне «официально» Thule и Vril не существовали. Общество Vril по секретной документации Абвера и Аненербе («Департамент изучения наследия предков» или «Нацистское Оккультное Бюро») стало проходить под кодовым названием «Die Kette».
Символ Аненербе
Иллюстрация «Плана Z» общества Vril — возвращение с Альдебарана на Землю в начале 21-го века
«Die Kette» переводится как «Цепь», что олицетворяло ментальную «круговую связь» адептов оккультного общества Vril со своей шефиней. В качестве опознавательного знака члены группы носили металлический диск Doppelsignet, символизировавший двух главных медиумов: Марию Орсик и Сигрун.
Ближе к концу ВМВ приверженцев Vril можно было идентифицировать по заимствованной у Абвера адмирала Канариса эмблеме. От знака военной разведки символ Vril отличался тем, что германский орел на изображении держит в когтях не свастику, а диск черного солнца, который покоится на свернутой в кольцо цепи. Этот отличительный знак олицетворял «План Z» (где «Z» — аббревиатура от «Zukunft» — «Будущее»), разработанный Канарисом и шефиней Vril.
«План будущего» — план эвакуации верхушки Третьего Рейха из осажденной союзниками Европы и триумфальное возвращение нацистов в будущем из отдаленных уголков Земли или со звезд. Но до коллапса гитлеровской Германии построить космический корабль Raumschiff так и не успели.
Первый дисколет, созданный исключительно членами Vril — Vril 1 Jäger («Охотник»), был сконструирован в 1941-ом, а первый полет совершил в 1942-ом. Он имел диаметр 11,5 метров, управлялся одним пилотом, и развивал скорость до 2900 км/ч - 12000 км/ч! Купол первого прототипа был металлическим, но в последующих экспериментальных образцах метал заменили чрезвычайно прочным армированным стеклом, кокпит расширили и оборудовали в нем место для второго пилота. В воздухе «Охотник» находился до 5,5 часов. Планировалось вооружать ЛА двумя орудиями MK-108 и двумя пулеметами MG-17. Всего изготовили 17 прототипов Vril 1. В 1942-1944 гг они совершили 84 испытательных полета.
Эмблема Vril «Doppelsignet Disc», использовавшаяся для идентификации
Значок Абвера «Цепь», на котором диск Черного Солнца и лежащая под ним цепь олицетворяют Vril
Vril 2 Zerstörer («Разрушитель») стал бы более продвинутым и сложным дисколетом овальной формы. Но его разработку отложили на 1945/46 гг. Сохранились фотодокументы с Vril 3 и 4, но никакой информации о них найти уже невозможно. От Vril 5 и 6 не сохранилось и снимков (возможно они существовали только в проекте). Vril 7 и 8, однако, были построены.
Vril 7 Geist («Призрак») имел 45 метров в диаметре и управлялся четырьмя пилотами. Построили его в 1944-ом году, а испытывали на ВВП Arado-Brandenburg, установив на дисколет двигатель Triebwerk собственной разработки Vril. Как и Vril 1, Vril 7 «Призрак» предназначался для «канального» межзвездного полета. Одна из машин была даже отправлена в космическое путешествие с аэродрома Arado, но вернулась с серьезными повреждениями. Управлялся ли дисколет, или полет проходил в беспилотном режиме — неизвестно, но сверхпрочная броня корпуса (Victalen) была сильно смята, а гравитационный двигатель полностью разрушен.
Изображение Vril-7 медиумом общества Vril, 1943 год
Проект стратегического бомбардировщика Arado E.555 [художник Ревелл Моделс]
Медиум «Врил» Сигрун часто инспектировала исследовательскую лабораторию и наблюдала за проектированием, постройкой и испытаниями дисколетов. В 1944 году ее пригласили инженеры бюро Arado. Авиаконструкторы интересовались возможностью адаптации энергетической установки Vril Triebwerk для использования в одном из своих проектов — стратегическом бомбардировщике Arado E.555. Услышав от Сигрун категоричное «Нет», сотрудники конструкторского бюро вернулись к собственным разработкам, что вылилось в одиннадцать абсолютно различных концепций бомбардировщика, ни одна из которых реализована так и не была. Предложение Arado оскорбило Сигрун, видевшую единственной конечной целью создания дисколетов межзвездный полет.
Ни один обычный бомбардировщик ВМВ выдерживать температурные перегрузки, которым подвергались дисколеты на запредельных скоростях, был не способен. Диски Vril спасало покрытие корпуса сверхпрочной броней Viktalen (в некоторых источниках: Victalen или Viktalon). Vril 1 защищался однослойным бронированием, Vril 7 — двухслойным. Массивные дисколеты Haunebu III — тремя слоями брони Viktalen! На проектирование дисковидных аппаратов история оставила Vril времени меньше, чем получили многие конструкторы - разработчики стратегических бомбардировщиков. Но прожекты по созданию АДД (авиация дальнего действия) для бомбардировки Америки и Советского Союза не смогли спасти Третий Рейх. Ни проект сверхзвукового бомбардировщика австрийского инженера Зенгера (Sänger), ни заказанный Рейхсминистерством авиации бомбардировщик Horten XVIII типа «летающее крыло» не изменили бы ситуацию.
Так как все аспекты работ по созданию дисколетов жестко контролировались СС, все модификации Vril должны были иметь хотя бы теоретическую возможность установки бортового вооружения. В «Призраке», Vril 7, это должны были быть четыре орудия MK-108.
Vril 8 Odin — последний официальный дисколет серии «Врил», проходивший испытания весной 1945 года во время падения Третьего Рейха. На крыше купола центра управления этого аппарата установили автоматическую пушку Oberon. Несколькими неделями спустя нацисты капитулировали. Но, как дисколеты Haunebu, так и ЛА Vril неоднократно наблюдались над оккупированной Германией.
Считалось, что Vril 9 Abjäger («Универсальный охотник»), существовал только на бумаге, но в послевоенные годы появились фотографии летающего объекта, подозрительно похожие на Vril девятой серии. Известны и заявления о наблюдении космического корабля Vril 10.
Горы документации и оригинальные чертежи уникальных летательных аппаратов были сожжены членами оккультной группы перед бегством из Германии. Часть информации о проекте Vril 10 Fledermaus («Летучая мышь») и планировавшегося к проектированию Vril 11 союзникам удалось, в буквальном смысле, восстановить из пепла в 1945-ом году.
Хотя почти никаких материалов о Vril 11 не сохранилось, о Vril 10 кое-что известно. Это огромный диск приблизительно 60-тиметрового диаметра, «закованный» в тяжелую «кольчугу» из брони Viktalen и дизайном напоминающий летучую мышь (отсюда и название модификации). В главной башне дисколета имелся ряд смотровых отверстий, застекленных сверхпрочным армированным стеклом. Vril 10 предназначался то ли для транспортировки какого-то экзотического сферического вооружения, то ли для перевозки пассажиров в цилиндрических капсулах — по сохранившимся обрывкам описаний и фрагментам изображений установить невозможно. Одно можно сказать: если остальные модификации Vril практически не имели погрузо-разгрузочного оборудования и условий для перевозки крупногабаритных грузов, то Vril 10 явно задумывался как транспортный дисколет.
Vril 1 и Vri 9
Еще больший по размерам Vril 11 назвали «Teufel» («Дьявол»). Фрагментарная информация гласит, что дисколет 11-ой серии ассоциировался с «Вратами дьявола». Существовало изображение Vril 11 с несколькими другими «рогатыми» дисколетами с загадочными луковицеобразными модулями возле хвостовика. Что представляли собой остальные ЛА — неизвестно, как неведомо и назначение Vril 11.
Сохранилась картинка с малопонятным изображением таинственного дисколета Vril DORN Verteidiger («Колючий защитник»), полученное в рамках проекта «Голубая книга» свидетельское описание наблюдения в Италии возле курорта Пескары в 1960-ых годах НЛО, подозрительно напоминающего загадочный дисколет. А также документ с изображением подобного дисковидного ЛА, судя по надписям, разрабатывавшегося после войны авиаконструкторами Dornier (DORNier?).
Конечной целью Vril было создание огромного цилиндрического космического корабля Raumschiff длиной 139 метров, известного в отделе СС E-IV под названием Andromeda-Gerät. Работа над этой «летающей сигарой» должна была начаться в 1945 году в гигантском, хорошо защищенном наземном ангаре, напоминающем дирижабль. По завершении постройки, Raumschiff мог вместить в грузовые трюмы один большой Haunebu IV и два небольших Vril 2 и отправиться в межзвездное путешествие к Альдебарану — пределу мечтаний адептов Vril Gesellschaft.
В соответствии с политикой СС E-IV, касавшейся проектирования дисколетов сотрудниками из Thule и Vril, в рамках отдела было выделено отдельное структурное подразделение — подотдел E-V (E-5), занимавшийся исключительно разработкой двух типов машин, известных под кодовыми названиями «Фрея» и «Фрейр» (имена древних норвежских богов).
Один аппарат («Фрейр») был захвачен американской армией в 1945-ом году в незавершенном состоянии, без энергетической установки и навигационного оборудования. Видно было, что огромную летательную машину без маркировки, выкрашенную в серый цвет, строили в спешке, а при появлении в районе союзных войск так же спешно разоружили и попытались демонтировать. Дисколет имел приблизительно 300 футов в длину (в недостроенном виде). Кокпит обнаружили не сразу — только после того, как один из солдат взобрался на конструкцию и увидел его. Все чувствительное навигационное оборудование и силовая установка (которая, очевидно, не была двигателем Vril Triebwerk), по всей видимости были спешно вывезены во время эвакуации. Некоторые секции ЛА были сильно повреждены, кроме двух пустых отсеков, предназначенных для перевозки дисколетов Haunebu и Vril меньших размеров. При взгляде на загадочный ЛА под определенным углом, он казался недостроенной радиовышкой. Созданию подобной ассоциации способствовали необычные антенны, выдававшиеся за пределы корпуса дисколета. Только при повторной инспекции американцы поняли, что перед ними летающая машина с чрезвычайно продвинутым дизайном, движимая, как спекулятивно утверждалось в послевоенные годы, «фотонными двигателями». Сплетни не остановила и найденная позднее официальная документация СС E-IV, указывавшая в качестве первичной энергетической установки дисколета четыре двигателя Туле Тахионатор 11. Это и был космический корабль Raumschiff.
Изображение богини Фреи
Письмо Vril об отлете на Альдебаран, март 1945 г.
Хотя эти таинственные летательные аппараты кажутся пришельцами из царства научной фантастики, интересно отметить, что после оккупации Германии «интеллектуалы в погонах» постарались вытрясти из побежденной нации всю документацию и все вещественные доказательства даже самого существования Vril Gesellschaft. Было уничтожено и засекречено союзниками все, что возможно. Если дисколеты Vril никогда не существовали и оккультное общество не представляет угрозы союзным нациям, то почему даже малейшие следы Vril и Thule заметаются победителями?
Стоит отметить, что в Британии также существовало официальное «Оккультное Бюро» — структурное подразделение MI5 (контрразведка), в предвоенные годы отслеживавшее паранормальную активность по всей планете. Еще до начала ВМВ «Оккультное Бюро» в частном порядке формировало и финансировало спецгруппы коммандос для диверсий против Абвера и Аненербе. Этих коммандос называли «Wraiths» («духи»). По мере эскалации военных действий, в «оккультный спецназ» стали привлекаться и профессиональные разведчики SOE (отдел спецопераций - британская разведка). Неизвестна их основная цель, но сбором разведданных, промышленным шпионажем и диверсиями они наверняка занимались. Уж разведчики-коммандос точно знали о «Thule» и «Vril Gesellschafts», а не только об отделе СС E-IV. Британцы также посылали разведывательные миссии в районы расположения секретных германских баз на Фолклендах и в Антарктике. Есть сведения, что британцам в руки попало и большое количество документации CC E-IV, которую перед эвакуацией не успели уничтожить.
«Не все хорошее приходит свыше».
Для приверженцев Vril «свыше» — это место в 64 световых годах от Земли. Это путеводный маяк, к которому вели ВСЕ оккультные проекты по созданию дисколетов гитлеровской Германии. Остается только гадать: добрался ли кто из них до далекого места назначения?
Символ «Духов» (спецназа «Оккультного Бюро» Великобритании)
Символ отдела спецопераций военной разведки Великобритании (S.O.E.)
Символ «Оккультного Бюро» MI5
Современный рисунок: биогенетический скафандр Vril для путешествия к Альдебарану
Современный рисунок: энергетическое поле Vril 7 Geist
эскиз Vril-7
Vril, Военно-техническое подразделение СС E-IV/E-V
- Дисколет Vril 1 "Jäger" (Охотник), 1941, произведено 17 шт.
- Дисколет Vril 2 "Zerstörer" (Разрушитель) — проект
- Дисколет Vril 3 — прототип
- Дисколет Vril 4 — прототип
- Дисколет Vril 5 — прототип
- Дисколет Vril 6 — изготовлено 2 прототипа
- Дисколет Vril 7 "Geist" (Призрак), 1944, построено несколько ЛА
- Дисколет Vril 8 "Odin" (Один — он же Вотан — бог войны), 1945, прототип
- Дисколет Vril 9 "Abjäger" (Универсальный охотник), prototype, в 1945 наблюдался над оккупированной Германией
- Дисколет Vril 10 "Fledermaus" (Летучая мышь) — проект
- Дисколет Vril 11 "Teufel" (Дьявол) — проект
- Дисколет Vril Andromeda-Gerät (Устройство Андромеда), цилиндрический космический корабль Raumschiffe длиной 139 метров, 1945, 1 построен, 1 строился,
- строительство производилось исключительно подотделом СС E-V. Силовая установка: 4 двигателя Thule Triebwerk (генераторы ЭМ поля) плюс 8 SM-левитаторов
- Дисколет Vril Andromeda-1 Freyr (Фрейр — древний норвежский бог), захвачен армией США в 1945. Построен лишь частично
- Дисколет Vril Andromeda-2 Freya (Фрея — древняя норвежская богиня), построен 1 ЛА
- Дисколет Vril DORN "Verteidiger" (Защитник) — беспилотный ЛА с дельтовидным крылом. "DORN", возможно — сокращение от DORNier или слово в значении «колючка». Наблюдался возле Пескары (Италия) в послевоенные годы.
- Дисколет Vril Gammagische Auge, "Magic Eye" (Магический глаз) — беспилотный разведчик, прототип
- (Все дисколеты, кроме Andromeda-Gerät, оснащались двигателями Vril Triebwerk (генераторами вращающегося электромагнитного поля) плюс SM-левитаторами Шуманна).
VRIL 1 Jäger (1942)
Художественное изображение Vril 1
Vril 2 Zerstörer (проектирование планировалось на 1945/6)
Увеличенная подкрашенная версия
Отчетность за сотрудников
