Sotilaallinen arvostelu

Vähemmän melua ja polttoaineenkulutusta: Yhdysvalloissa he keksivät hybridilentokoneen ilmavoimille

29

Amerikkalaiset keksijät jatkavat uusien ultramodernien lentokoneiden kokeiluja. Yhdysvaltain ilmavoimien tutkimuslaboratorio esitteli äskettäin yhden näistä malleista.


Aluksi American Institute of Aeronautics and Astronautics SciTech Forum ja -näyttely avattiin 6. tammikuuta 2020 Orlandossa, Floridassa. Se esitteli mallin kokeellisesta matkustajakoneesta, jota keksijät kutsuvat konseptiajoneuvoksi, jolla on hajautettu liikenne.

Rakentaminen kaasuturbiinien päälle


Uutta muotoilua arvostivat Yhdysvaltain ilmavoimien esikunnan edustajat. He väittävät, että mallista voisi tulla prototyyppi uudelle rahtilentokoneelle, jolla on lyhyt lentoonlähtökyky. Lisäksi armeija uskoo, että kyky säästää polttoainetta sähköpuhaltimille energiaa tuottavien kaasuturbiinien avulla on armeijan mukaan ensiarvoisen tärkeää.

Air Force Research Laboratoryn esittelemä hybridimalli muistuttaa läheisesti Empirical Systems Aerospace, Inc:n kehittämää mallia. tai ESAero. Yritys perustettiin jo vuonna 2003, ja se on jo lähes 20 vuoden ajan edistänyt lentokonekonsepteja, joissa käytetään ulompaan siipiin asennettuja kaasuturbiineja sähkögeneraattoreiden tehostamiseen.

ESAeron kehittämän uuden matkustajakoneen peruskonsepti parantaa polttoainetehokkuutta ja vähentää saastumista. Vuodesta 2016 lähtien yhtiö on kehittänyt X-57A Maxwell -lentokoneelle täyssähköistä projektia, joka olennaisesti toistaa Tecnam P2006T:n suunnittelua.


Malli X-57A sisältää kuusi pientä tuuletinta jokaisessa siivessä, kaksi suurta sähkökäyttöistä potkuria, myös yhden kummassakin siivessä. Insinöörit uskovat, että pienemmät tuulettimet pystyvät tarjoamaan riittävän nostovoiman nousun aikana, mutta ne sammutetaan lennon aikana, ja vain kaksi suurta potkuria tarjoavat eteenpäin työntövoimaa.

Miksi hybridilentokoneen uusi konsepti on hyödyllinen amerikkalaiselle ilmailulle?


Yhdysvaltain ilmavoimat ovat vakuuttuneita siitä, että uudet rahtikoneet, joilla on suurempi kantama ja korkea polttoainetalous, ovat erinomainen ratkaisu lentotoiminnan tehostamiseen. Ensinnäkin se alentaa pitkien matkojen lentokuljetuskustannuksia, mikä on erityisen tärkeää Yhdysvaltojen sotilasoperaatioiden yhteydessä ympäri maailmaa.

Lisäksi melun vähentäminen vähentää myös uusien kuljetuslentokoneiden haavoittuvuutta vihollisen ilmapuolustukselle, mikä myös näyttää olevan erittäin merkittävä saavutus Yhdysvaltain armeijalle.

Uusi muotoilu on optimaalinen alueille, joilla ei ole pääsyä kehittyneeseen lentokentän infrastruktuuriin, jossa on hyvät olosuhteet lentokoneiden nousulle ja laskulle. Voimme puhua esimerkiksi sota-alueista tai syrjäisistä alueista, joilla on vaikeat maantieteelliset ja ilmastolliset olosuhteet.

Lisätään, että Yhdysvaltain johto pitää tällä hetkellä ilmavoimien modernisointia yhtenä kansallisen asepolitiikan tärkeimmistä prioriteeteista, koska juuri ilmavoimat yhdessä laivaston kanssa tarjoavat Yhdysvaltain valtiolle kyky toimia hyvin kaukaisilla etäisyyksillä sen rajoista.

Kirjoittaja:
Käytettyjä kuvia:
Guy Norrisin luvalla
29 Kommentit
Mainos

Tilaa Telegram-kanavamme, säännöllisesti lisätietoja Ukrainan erikoisoperaatiosta, suuri määrä tietoa, videoita, jotain, mikä ei kuulu sivustolle: https://t.me/topwar_official

tiedot
Hyvä lukija, jotta voit jättää kommentteja julkaisuun, sinun on kirjaudu.
  1. huuhkaja
    huuhkaja 10. tammikuuta 2020 klo 15
    +1
    Joo, 6 potkuria jopa autorotaatiotilassa - NICHRENA ei vaikuta vastukseen, eli polttoaineenkulutukseen! Toistaiseksi idea näyttää Hyperloopilta ja ulkoilmassa räjäytetyltä Starlinerilta, joka on koottu vasaralla ulkona. Nuo. toinen "ihme-imuri"
    1. Vladimir_2U
      Vladimir_2U 10. tammikuuta 2020 klo 17
      +3
      Lainaus Uhusta
      Huh-huh 6 potkuria jopa autorotaatiotilassa
      Olet sekoittanut pääroottorin autorotation potkurin höyhennykseen, ja tässä tilassa vastus on minimaalinen.
      1. huuhkaja
        huuhkaja 10. tammikuuta 2020 klo 21
        -3
        Olen jauhettu. Antaako se vastustusta otsassa?
        1. Vladimir_2U
          Vladimir_2U 10. tammikuuta 2020 klo 21
          0
          Tietysti, mutta minimi, koska. terä nousee virtaukseen reunalla.
      2. huuhkaja
        huuhkaja 10. tammikuuta 2020 klo 21
        -3
        Minä - tiedäthän, tiedän jotain maasta... En lentolehtinen. Ja jos mahdollista - tarkemmin? Feathering - ero, mitä laitat autorotaatioon? Vika tuulilasissa ja kulutuksessa. Missä olen väärässä?
        1. Prokletyi Pirat
          Prokletyi Pirat 11. tammikuuta 2020 klo 02
          0
          Lainaus: "wikipedia"
          Sulkupotkuri - säädettävän potkurin siipien kääntäminen (lentokoneen lennon aikana) asentoon, joka estää potkurin automaattisen pyörimisen,

          Lainaus Uhusta
          Vika tuulilasissa ja kulutuksessa. Missä olen väärässä?

          Polttoaineen kulutukseen vaikuttaa vastuksen lisäksi monet muut parametrit, joissakin lentokoneissa (ja joillain lentoreiteillä) nämä parametrit ovat suurin syy polttoaineen kulutukseen.
          Esimerkiksi lentokoneessa, jossa on pääroottori, tämä on helikopteri, osa polttoaineesta kuluu jarrutukseen, se on kuin auton etupyörät käännetään eteenpäin ja takapyörät taaksepäin ajon aikana, ja mennään eteenpäin. siihen, että etupyörät pyörivät hieman nopeammin, joten kantopotkurin osalta mitä suurempi vaakanopeus ja mitä suurempi potkurin halkaisija, sitä suurempi prosenttiosuus polttoaineesta kuluu jarrutukseen.
          Jos palaamme lentokoneisiin, polttoaineenkulutus kasvaa nousun / laskun aikana ja paljon polttoainetta poltetaan tyhjäksi ilman hyödyllistä työntövoimaa, ja tämä ongelma ehdotetaan ratkaistavaksi hybridin avulla. Sama ongelma ratkaistaan ​​asentamalla joihinkin lentokoneisiin ei 2, vaan 4 moottoria (esimerkiksi lyhyen matkan kuljetuksiin), tällaisissa malleissa säästöjä saavutetaan rajoittamalla lentonopeuksia ja käyttämällä ohjausjärjestelmää pienemmillä parametreilla, joissa hyötysuhde on korkeampi sekä säästää moottorin käyttöikää ja siten huoltoa.
          ps Yleensä "kaikki ei ole niin yksinkertaista."
          1. huuhkaja
            huuhkaja 11. tammikuuta 2020 klo 03
            -3
            Lainaus: Prokletyi Pirat
            ps Yleensä "kaikki ei ole niin yksinkertaista."

            iski silmää
        2. Vladimir_2U
          Vladimir_2U 11. tammikuuta 2020 klo 04
          0
          No, joulukuuset, kirjoita hakukoneeseen feathering ja autorotation, ero näkyy heti videolla. Ja sanoin, autorotaatio (toisella tavalla sitä voidaan kutsua laskuvarjohypyksi, mutta tämä ei ole tarkkaa) on HELIKOPTERIN ROOTTORIN kiertotapa moottorin ollessa sammutettuna tulevasta ilmavirrasta, jotta saadaan aikaan suurin vastus ja varmistetaan. helikopterin ja miehistön pelastus. Höyhennys päinvastoin on vetopotkurin siipien kääntämistä (vetääkö se tai työntää) vähiten vastusta, kun taas potkuri melkein, ellei ollenkaan, ei pyöri.
          1. Prokletyi Pirat
            Prokletyi Pirat 11. tammikuuta 2020 klo 09
            0
            Lainaus: Vladimir_2U
            autorotaatio ... varmistaakseen ... helikopterin ja miehistön pelastamisen.

            Tämä väite on erittäin liioiteltu, varsinkin nykypäivän helikoptereissa, TÄSSÄ AIEMMIN mäntä-SU:n aikakaudella ja kaasuturbiini-SU:n aamunkoitteessa, jolloin vaihdelaatikot usein hajosivat ja sen seurauksena työntövoima katosi, mutta samaan aikaan suhde "pääroottori ja stabilointiruuvi" hyöty autorotaatiosta oli. Mutta nykyään mekaniikka on luotettavampi ja jäykkää yhteyttä ei ole, ja kaikki onnettomuudet johtavat lentokoneen vääntymiseen ja hallitsemattomaan putoamiseen ja jopa vaakasuoraan siirtymiseen, minkä seurauksena autorotaatiosta johtuva pelastus ei toimi. Joku ei ehkä ole samaa mieltä kanssani ja suosittelen tällaisille ihmisille etsimään ja pudottamaan tänne tietoa siitä, milloin, missä ja miten autorotaatio auttoi lentokoneen ja miehistön pelastuksessa viime vuosikymmeninä, esimerkiksi en löytänyt sellaista tietoa.
            1. Vladimir_2U
              Vladimir_2U 11. tammikuuta 2020 klo 09
              0
              Lainaus: Prokletyi Pirat
              Tämä väite on hyvin liioiteltu, varsinkin nykypäivän helikoptereissa.

              Tätä tilaa kuitenkin käytettiin
              Yleisesti ottaen autorotaatio on tietysti hyödyllinen ilmiö ja sitä on hätätilanteena toistuvasti (ja onnistuneesti! :-)) käyttäneet lentäjät, niin lentokoneissa kuin helikoptereissakin. Tunnettu ranskalaisen Aerospatiale SA.315B Lama -helikopterin pisimmästä autorotaatiosta, jonka lentäjä Jean Boulet suoritti vuonna 1972. Ennätyslennon aikana hän saavutti 12440 metrin korkeuden, minkä jälkeen helikopterin moottori kaatui. Laskeutuminen sujui turvallisesti ja sujuvasti.

              Ja mikä vielä tärkeämpää, analysoimme eroa autorotation ja höyhenten välillä.
              Lainaus: Prokletyi Pirat
              Mutta nykyään mekaniikka on luotettavampi, eikä siinä ole jäykkää yhteyttä
              Todella? Eikö Mi-8:ssa tai UN-60:ssä ole kovaa yhteyttä?
    2. BlackMokona
      BlackMokona 10. tammikuuta 2020 klo 17
      +2
      Starliner ei räjähtänyt eikä kukaan kerännyt sitä vasaralla, iski silmää
      1. zavyalov4leksandr
        zavyalov4leksandr 11. tammikuuta 2020 klo 01
        0
        Ugushenka ei ole kiinnostunut, hän on hurraava demagogi
  2. amatööri
    amatööri 10. tammikuuta 2020 klo 15
    +6
    Toinen "perpetuum mobile". Lisävaihe lämpöenergian muuttamiseksi mekaaniseksi energiaksi lisää järjestelmän tehokkuutta! mitä
    1. dvina71
      dvina71 10. tammikuuta 2020 klo 16
      +2
      Lainaus: Amatööri
      lisää järjestelmän tehokkuutta!

      Vähentää..
      1. amatööri
        amatööri 10. tammikuuta 2020 klo 16
        0
        Tietysti laskee. Etkö ymmärtänyt sarkasmia? Myös hymiöpää raapii.
  3. knn54
    knn54 10. tammikuuta 2020 klo 15
    +4
    Lentokone saa energiaa sisälle asennetuilta LIAB:ilta, jotka vievät noin 70 % koneen tilavuudesta. Ne voidaan ladata sekä verkosta maassa että aurinkopaneeleista lennon aikana. Ilman latausta yhdellä latauksella kone voi lentää jopa 160 km. Akuillakin on rajansa, joten pitkillä matkoilla se on jotenkin kyseenalaista.
    Silloin kompaktit reaktorit ilmestyvät, sitten toinen tarina.
    Ensimmäisen matkustajan tulee olla Greta.
  4. kinkku
    kinkku 10. tammikuuta 2020 klo 15
    +3
    futuristinen ... mutta kuten tavallista, sillä ei ole mitään tekemistä todellisuuden kanssa
  5. gridasov
    gridasov 10. tammikuuta 2020 klo 16
    +2
    Ne jatkavat valumista tyhjästä tyhjään - halkaisijaltaan suuri, pieni.. Vaikka mieli ei riitä virtaustiheyden säätötekniikkaan.
    1. NN52
      NN52 10. tammikuuta 2020 klo 17
      +3
      gridasov
      Puhutko normaalia ihmisten kieltä? Kuitenkin...
  6. eklmn
    eklmn 10. tammikuuta 2020 klo 17
    +3
    Uteliaisille:
    "Tecnam P2006T:stä muunneltu X-57 on sähkölentokone, jossa on 14 sähkömoottoria, jotka käyttävät potkureita, jotka on asennettu siiven etureunoihin. Kaikkia 14 sähkömoottoria käytetään lentoonlähdön ja laskun aikana, ja vain kaksi perämoottoria käytetään risteilyllä. Lisämoottoreiden luoma ylimääräinen ilmavirtaus siipien yli lisää nostovoimaa, jolloin siipi on kapeampi. Koneeseen mahtuu kaksi henkilöä. Sen lentosäde on 160 km ja maksimilentoaika noin tunti. X-57:n suunnittelijat toivovat viisinkertaistavansa kevyen lentokoneen lentämiseen 282 km/h tarvittavan energian. Kolminkertainen vähennys tulee mäntämoottoreiden vaihtamisesta akkukäyttöisiin. Hajautunut työntövoima lisää lentokoneiden moottoreiden määrää ja pienentää niiden kokoa. Sähkömoottorit ovat huomattavasti pienempiä ja kevyempiä kuin vastaavan tehoiset suihkumoottorit. Tämä mahdollistaa niiden sijoittamisen erilaisiin, edullisempiin paikkoihin. Tässä tapauksessa moottorit tulee asentaa korkeammalle ja jakaa siipiä pitkin, ei ripustaa niiden alle. Potkurit on asennettu siiven yläpuolelle. Ne lisäävät ilmavirtaa siiven yli pienemmillä nopeuksilla lisäämällä sen nostoa. Suurempi nosto mahdollistaa sen käytön lyhyemmillä kiitoradoilla. Tällainen siipi voi olla vain kolmasosa vaihdettavan siiven leveydestä, mikä vähentää painoa ja polttoainekustannuksia. Tyypilliset kevyet lentokoneen siivet ovat suhteellisen suuria estämään pysähtymisen (mitä tapahtuu alhaisella ilmanopeudella, kun siipi ei pysty tarjoamaan tarpeeksi nostoa). Suuret siivet ovat tehottomia risteilynopeudessa, koska ne aiheuttavat ylimääräistä vastusta. Siivet optimoidaan risteilyä varten, moottorit suojaavat sitä hitaiden nopeuksien pysähtymiseltä ja saavuttavat pienten lentokoneiden 113 km/h standardin.
    Nyt hauska osa:
    Jokaisen potkurin nopeutta voidaan säätää itsenäisesti, mikä tarjoaa mahdollisuuden muuttaa siiven ilmavirtauskuviota selviytymään lento-olosuhteista, kuten puuskaisista tuulista. Risteilylennon aikana runkoa lähinnä olevat potkurit voidaan kääntää taaksepäin vastuksen vähentämiseksi entisestään, jolloin ne jäävät kohti siipien kärkiä lentokoneen liikuttamiseksi. Tällaisilla koneilla ei ole lennon aikana päästöjä, ne toimivat vähemmän melulla ja alentavat käyttökustannuksia noin 30 %. Risteilytehokkuuden odotetaan kasvavan 3,5-5-kertaiseksi. ”
    1. gridasov
      gridasov 10. tammikuuta 2020 klo 20
      +1
      Yrität vakuuttaa, että palaaminen pienelle terien säteelle on energiatehokkaampaa. Olet erehtynyt! Ensimmäistä kertaa rakensimme mallin turbiinista, jolla on äärimmäinen nopeus, jossa nykyaikaiset turbiinit ja potkurit sekä mahdolliset pyörivät roottorit tuhoutuvat. Luonnollisesti sopivalla säteellä ja pyörimisnopeudella. Samalla ohjasimme sitä, että ilmavirta ei saa aiheuttaa melua, syyt ovat selvät.
      1. eklmn
        eklmn 10. tammikuuta 2020 klo 21
        +2
        En ole asiantuntija, NASA - kyllä.
        Artikkelista:
        "Insinöörit uskovat, että pienemmät tuulettimet pystyvät tarjoamaan tarpeeksi nostovoimaa lentoonlähdön aikana, mutta ne sammutetaan lennon aikana, ja vain kaksi suurta potkuria tarjoavat eteenpäin työntövoimaa. ”
        1. gridasov
          gridasov 11. tammikuuta 2020 klo 11
          +2
          Ilmeisesti kannattaa muistaa, että ilmatila on energeettisesti aktiivinen ympäristö, joka muuttaa jatkuvasti fyysisiä parametrejaan. Siksi ei pidä rakentaa illuusioita lentämisestä tässä ympäristössä. Tämä on, jos haluat nousujen määrän olevan yhtä suuri kuin laskeutumisten lukumäärä.
    2. Mihail2019
      Mihail2019 14. tammikuuta 2020 klo 20
      0
      "Lisämoottoreiden luoma ylimääräinen ilmavirtaus siipien yli luo suuren nostovoiman .." - tietenkään kukaan ei kuullut Coanda-ilmiöstä, samoin kuin sitä käyttävistä tuotantolentokoneista.
      "Sähkömoottorit ovat huomattavasti pienempiä ja kevyempiä kuin vastaavan tehoiset suihkumoottorit." - joo, jos ottaa vain moottorin ilman "runkosarjaa" ja energialähdettä.. Muuten käy ilmi, että jopa mäntämoottori, jonka teho on 1000 hv. yhdessä polttoaineen kanssa 4 tunnin lentoon (AN-2) on paljon kevyempi kuin mikään litiumioniakulla varustettu sähkömoottori samalla lentoajalla. Epäilen jopa, että hän pystyy nostamaan sellaisen "akun" ilmaan ..
      Yksi järkevä ajatus on siiven nostovoiman eriytetty hallinta siiven yläpinnan eri osien erillisen puhalluksen ansiosta. Mutta sellaisen moottoreiden "akun" vastus siiven yläpuolella risteilytilassa näyttää minusta mitätöivän kaikki edut.
      Lyhyesti sanottuna insinööri- ja tekninen taso - 80-luvun lopun "Young Technician" -lehti, osio, jossa pojat lähettävät ideoitaan lehteen. Vaikka usein oli vieläkin järkevämpiä ja toteuttamiskelpoisempia ideoita.
  7. Lentäjä_
    Lentäjä_ 10. tammikuuta 2020 klo 20
    0
    Tämä on jotain hölynpölyä. AIAA on vankka toimisto, ja täällä sen lipun alla esiintyy nuorempi ryhmä lentomallinnuspiirin päiväkotilaisia.
    jotka käyttävät kaasuturbiineja, jotka on asennettu ulomman siiven varrelle sähkögeneraattoreihin.

    Miten kaasuturbiini pyörii?
    1. eklmn
      eklmn 10. tammikuuta 2020 klo 21
      +1
      Onnea:
      https://www.nasa.gov/centers/armstrong/news/FactSheets/FS-109.html
  8. MakStVik
    MakStVik 10. tammikuuta 2020 klo 20
    +1
    Jos amerikkalaiset puhuvat kustannusten leikkaamisesta, se osoittautuu erittäin kalliiksi koneeksi.
  9. ehdokas
    ehdokas 14. tammikuuta 2020 klo 01
    0
    Siirtyminen sähkökäyttöön on asteittainen ja tarpeellinen askel. Potkuri on kuitenkin tuuletinkuorma sähkömoottorille. Vakioratkaisussa tämä aiheuttaa korkeista virtatasoista ja häviöistä johtuen jäähdytysongelman pienten mittojen vaatimuksella. Suprajohteiden käyttö ratkaisee ongelman vain osittain, koska energiatehokkuus, vaikka se kasvaa, mutta ei radikaalisti. Mutta kaikki alkaa hänen takiaan, kulta, koska yleensä hän määrää yhteiskunnan kehityksen, sen ystävällisen asenteen luontoon. Radikaalein ratkaisu on poikkeaminen perinteisestä sähkökäyttöiseen propulsiojärjestelmään, mutta se vaatii uuden sukupolven sähkömoottoreita omalla teknologiallaan. Tälle on olemassa edellytykset - ne on upotettu Maxwellin yhtälöihin, kuitenkin eri esitysmuodossa, laajennettuna. Tämän vahvistamiseksi tai kumoamiseksi tarvitaan kokeellisia tutkimuksia, sillä he sanovat, että paholainen on yksityiskohdissa. Joten sinun on aloitettava pienestä.
  10. Mihail2019
    Mihail2019 14. tammikuuta 2020 klo 19
    0
    Jopa koko kanootti muistuttaa vahvasti "Eaglet":tä Rostislav Aleksejevin Kaspianhirviön kanssa. Vain modernia teknologiaa käyttämällä - ei mitään muuta..