turan01 (turan01) wrote,
turan01
turan01

Categories:

Максимальная эффективность. Boeing Model 759.

Оригинал взят у youroker в Максимальная эффективность. Boeing Model 759.
Я уже не раз писал в своих статьях о прогнозах 60-ых - 70-ых годов на резкое возрастание пассажиропотока к концу двадцатого века. Ответом на эту проблему должны были стать сверхзвуковые пассажирские лайнеры, но кроме множества новых пассажиров ожидалось и резкое возрастание количества грузов, перевозимых самолётами. В этом сверхзвук уже не был помощником, и, чуя будущий спрос, авиастроительные фирмы заранее принялись искать решения. Одним из вариантов стала концепция "Spanloader" - самолёт с разнесённой по размаху крыла полезной нагрузкой, позволяющая максимально использовать объём летательного аппарата, а значит перевезти максимум груза в определённых размерах. Это была далеко не новая идея, первые проекты подобных самолётов появились ещё в ходе Первой Мировой войны, а в 20-ых и 30-ых годах эту схему даже можно было назвать популярной среди футурологов от авиации. Тогда построить такие самолёты не удалось, из-за проблем с аэродинамикой и прочностью конструкции, но технологии 70-ых годов вполне позволяли их решить.



В 1974 году в NASA начались предварительные исследования различных конфигураций концепции "Spanloader". Результаты были обнадёживающими и в 1975 году было решено привлечь несколько авиастроительных фирм, с опытом создания крупных транспортных самолётов для дальнейшей разработки проектов. Это были Boeing, Lockheed и Douglas. К июню 1975 года все три фирмы разработали предварительные проекты Spanloader'ов, которые были сравнены с проектом разработанным в NASA.


Варианты тяжёлых транспортных самолётов по концепции "Spanloader" от Boeing, Lockheed, Douglas и NASA.

Из всех фирм только Boeing уже имела опыт разработки Spanloader'ов, в рамках проекта по созданию транспортного самолёта для вывоза полезных ископаемых из Антарктики. Вероятно, это сыграло свою роль и в определении победителя в конкурсе. Вариант Boeing с толстым сверхкритическим профилем крыла и максимальным использованием объёма самолёта был признан наилучшим, и Boeing получила контракт на дальнейшую разработку транспортного самолёта подобного типа. Этот проект получил внутреннее наименование Boeing Model 759.


Ранний вариант Boeing Model 759-163А.


Конструкция хвостовой балки Boeing Model 759-163А.

Хочется отметить, что цифра 163 во внутреннем наименовании предполагает, что было разработано ещё множество более ранних вариантов (хотя в истории Boeing случались и пропуски в наименовании, и даже использование для более поздних проектов меньших индексов чем у более ранних), но информации о них пока в открытых источниках нет.

Так как работы пока носили чисто исследовательский характер, в Boeing приступили не к подробной проработке проекта, а к исследованию различных конфигураций. Изучались различные варианты ширины и длины крыла, его утолщения, применение разных двигателей в разных количествах. Первично прорабатывались различные весовые конфигурации: на 100, 200, 400 и 800 тонн полезного груза.


Различные ранние варианты Boeing Model 759. Обратите что большинство из них асимметричны.


Основные системы Boeing Model 759-163А. Кликабельно.

Не прекращалась работа и в NASA, где прорабатывались более конкретные требования к транспортному самолёту. Исходя из предполагаемых темпов роста грузопотока, было высчитано, что транспортной авиации США к 1990 году потребуется в день перевозить не менее 300 тысяч тонн в день, для обеспечения всех интересов заказчиков по всему земному шару. Выполнение этого объёма перевозок транспортным флотом США, существующим на середину 70-ых, просто невозможно, но даже если просто увеличить количество бортов – это вызовет перегруз существующей системы аэродромов и серьёзные проблемы с топливом. Исходя из этого, не менее половины перевозок надо переложить на транспортные самолёты нового типа, которые должны уметь оперировать с существующих аэродромов и быть экономичными. Экономисты NASA и Boeing совместно рассчитали, что для решения этой задачи хватит 50 Model 759 в варианте с нагрузкой в 400 тонн, так же это количество будет доступно по средствам для покупки или сдачи в лизинг для существующих игроков рынка грузоперевозок уже в начале 80-ых.


Погрузка контейнеров в Boeing Model 759.

В рамках этих требований Model 759 нуждалась в некоторых доработках. В своём проекте Boeing использовала прямое крыло и массивный хвост, соединённый с крылом балками – такая конструкция сильно облегчала погрузочные работы и обеспечивала лучшую устойчивость в полёте, но не имела никакой возможности развивать скорость более 0,5 Мах. Для современных же грузовых перевозок требовалось хотя бы 0,7 Мах. NASA предложило Boeing использовать их наработки по конструкции типа "летающее крыло" со средней стреловидностью. В итоге инженеры Boeing совместили лучшие элементы своего проекта и проекта от NASA. После исследований различных конфигураций крыла и общих размеров самолёта был выбран вариант 189-1 со стреловидностью крыла 30 градусов для первичной проработки и 193-2 со стреловидностью крыла 35 градусов как перспективный вариант.


Различные варианты Model 759 со стреловидным крылом.


Boeing Model 759-189-1.

От проекта NASA Model 759-189 взяла общую конструкцию крыла и фюзеляжа, от Boeing досталось размещение двигателей, и развитые органы управления на законцовках крыла. Этот проект был принят за основной и в Boeing занялись более подробной проработкой проекта. Исследовались возможности автоматической погрузки, рассматривались разные варианты двигателей и авионики. Так же определились с основной задачей самолёта - Model 759 должна была стать контейнеровозом от мира самолётов, планировалось что 80% произведённых самолётов получат грузовой отсек, адаптированный под размещение контейнеров, и лишь 20% будет выпущено с обычным грузовым отсеком.


Разрез крыла и грузового отсека.


Конструкция шасси.

В начале 1976 года к проекту проявили интерес и военные, которые хоть и были удовлетворены имевшимся у них Lockheed C-5 Galaxy, но были совершенно не против получить самолёт с большей грузоподъёмностью, особенно если основные затраты на его проектирование возьмёт кто-то другой. После ознакомления с Boeing Model 759-189 был выдвинут ряд специфических требований для военного транспортника. Так военные были готовы пойти на уменьшение полезного груза ради увеличения дальности самолёта. Требовалось внести изменения и в габариты грузового отсека, увеличив его высоту до 2,92 метра, для размещения военных грузовых автомобилей. Но военным этого было недостаточно – требовался грузовой отсек способный вмещать самые крупные гусеничные машины. Что бы удовлетворить военных инженеры Boeing удлини фюзеляж самолёта за крыло и разместили там два грузовых отсека 4,11 метров на 5,18 метров.


Boeing Model 759-192М - конфигурация транспортного самолёта под требования военных.

Кроме военного, в разработке находилось и несколько различных пассажирских вариантов самолёта - на 600 и 900 человек. Для уменьшения шума было пересмотрено размещение двигателей. Предполагалось, что такие самолёты будут выполнять при сверхзвуковых авиалайнерах роль более дешёвого самолёта для самых загруженных линий. Так же разрабатывался воздушный танкер, пожарный вариант, вариант для перевозки жидких грузов.


Авиалайнер на 900 человек из Boeing Model 759.

Продувки различных моделей Model 759 в аэродинамической трубе показали, что кабина экипажа, вынесенная из крыла в нос, напоминающий носовую часть обычного самолёта, создаёт серьёзные помехи при полёте и от неё придётся избавиться. В итоге самолёт хоть и становился чуть более неудобным в управлении, особенно на земле, но это компенсировалось лучшей экономичностью и большей скоростью при той же конфигурации крыла и тех же двигателях. В итоге удалось увеличить полезную нагрузку в гражданском варианте Model 759-211 до 540 тонн и скорость до 0,85 Мах при сохранении цены сходной с Model 759-189-1.




Boeing Model 759-211.


Сравнение размеров обычного самолёта и Boeing Model 759-211.

Подобным образом был доработан и военный вариант Model 759-213М. Кроме этого началась разработка специализированных ракетоносцев на базе Model 759. В обычном варианте 759-213М в дополнительных грузовых отсеках без проблем размещались две ракеты МХ, с возможностью воздушного старта. При небольшой доработке можно было разместить ещё 4 ракеты, стартующие из законцовок крыла. Другой вариант предусматривал создание специализированного ракетоносца на 208 крылатых ракет. Ракеты размещались в барабанах по четыре и подавались конвейером к двум пусковым люкам. По расчётам все 208 ракет могли бы быть запущены всего за шесть минут.


Варианты размещения военных грузов в Boeing Model 759-213М.


Размещение ракет МХ в базовом варианте Boeing Model 759.


Вариант доработки Boeing Model 759 для пуска ракет МХ из грузовых отсеков в крыле.

К 1978 году Model 759 почти обрела законченный вид, хотя Boeing и продолжала экспериментировать. Серьёзной проблемой самолёта было его шасси, оно испытывало бы слишком сильные нагрузки при посадке и серьёзно повышало требования к покрытию взлётной полосы. Инженеры Boeing предложили использовать как шасси воздушную подушку - тем самым решался вопрос нагрузки на покрытие, а грузоподъёмность самолёта позволяла с лёгкостью установить все необходимые для подушки агрегаты. Было это привлекательно и для военных, ибо позволяло использовать такой гигантский транспортник с грунтовых аэродромов.


Вариант доработки Boeing Model 759-213М под воздушную подушку.

Ещё одним необычным вариантом стала Model 759-159 – удешевлённый вариант Model 759, с меньшей грузоподъёмностью для средних транспортных фирм и для союзников США. Часть груза размещалось уже не в крыле, а в двух подвесных грузовых отсеках, которые можно было свободно прицеплять и отцеплять.


Boeing Model 759-159 взлетает с антарктического аэродрома.

В 1978 году концепция "Spanloader" была подвергнута серьёзной критике, из-за проблем с аэродинамикой, требованию полного переобучения пилотов и множества других вроде бы маленьких, но, тем не менее, вместе очень значительных проблем. Программа Model 759 продолжила существовать, но уже в виде совсем других самолётов, которые заслуживают отдельного рассказа.

К концу 70ых стало ясно, что это десятилетие обошлись слишком дорого для Америки, многие транспортные компании или исчезли, или были вынуждены отказаться от расширения своего бизнеса. В 1980 году работы над Boeing Model 759 были приостановлены до улучшения ситуации на рынке грузоперевозок, которое так и не наступило. Но наработки по Model 759 не пропали просто так и были использованы Boeing в дальнейших проектах транспортных самолётов.

Источники:
TECHNICAL AND ECONOMIC ASSESSMENT OF SPAN-DISTRIBUTED LOADING CARGO AIRCRAFT CONCEPTS.
TECHNICAL AND ECONOMIC ASSESSMENT OF SWEPT-WING SPAN-DISTRIBUTED LOAD CONCEPTS FOR CIVIL AND MILITARY AIR CARGO TRANSPORTS.
Tags: ВПК, Мировой Гегемон, люди дела
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments