Как показывает статистика, в среднем только 20% "Антеев" осуществляли грузовые перевозки (среднерейсовая загрузка - 22,5 т). Остальные самолеты простаивали либо на них выполнялись тренировочные полеты. Лидерные машины не налетали даже 5000 ч. Таким, образом, значительный потенциал парка Ан-22 оказался востребованным не полностью.
В 1969-70 гг. ОКБ Антонова совместно с ЦАГИ, НИИ АС и другими институтами проводило НИР по созданию на базе Ан-22 межконтинентального авиационно-ракетного комплекса Ан-22Р. Самолет являлся летающей стартовой площадкой и оснащался тремя контейнерами с ракетами, установленными в фюзеляже вертикально.
Согласно решению комиссии Президиума СМ СССР по военно-промышленным вопросам от 15 марта 1967 г., разрабатывался авиационно-морской поисково-спасательный комплекс Ан-22ПС. "Антей" оснащался оборудованием для поиска в акваториях Мирового океана экипажей кораблей и самолетов, потерпевших бедствие, одним-двумя спасательными катерами с командой и средствами их парашютного десантирования.
В 1966 г. под обозначением Ан-22А прорабатывался вариант самолета со взлетной массой до 250 т и коммерческой нагрузкой 80 т. Планировалось усилить конструкцию и форсировать двигатели до 18000 э.л.с. По требованию военных на машине предусматривались бронирование кабины экипажа и пушечное вооружение в хвостовой части фюзеляжа. Дальнейшее развитие "Антея" шло под обозначением Ан-122. Эта машина предназначалась для перевозки груза массой до 120 т на дальность 2500 км.
Согласно Постановлению ЦК КПСС и СМ СССР от 26 октября 1965 г., в ОКБ Антонова на базе Ан-22 разрабатывался проект сверхдальнего маловысотного самолета противолодочной обороны с ядерной силовой установкой - Ан-22ПЛО. Его СУ включала разработанный под руководством А.П.Александрова малогабаринтый реактор с биозащитой, распределительный узел, систему трубопроводов и специальные ТВД конструкции Н.Д.Кузнецова. На взлете и посадке использовалось обычное топливо, а в полете работу СУ обеспечивал реактор. Двигатель должен был развивать максимальную мощность 13000 и 8900 э.л.с. соответственно. Расчетную продолжительность барражирования определили в 50 ч, а дальность полета - 27500 км. В рамках этой работы проводились исследования способов защиты экипажа от радиационного воздействия установленного на борту реактора. В 1970 г. Ан-22 №01-06 был оборудован точечным источником нейтронного излучения мощностью 3 кВт и многослойной защитной перегородкой. На этой машине Курлин выполнил 10 полетов с работающим источником. Позже, в августе 1972г., на самолете №01-07 установили небольшой атомный реактор в защитной свинцовой оболочке. Экипаж Самоварова и Горбика выполнил 23 полета в Семипалатинске, в ходе которых были получены необходимые данные по эффективности биозащиты.
При разработке "Антея" рассматривался и пассажирский вариант самолета. Фюзеляж предполагали удлинить на 15 м и организовать в нем двухпалубный салон на 724 пассажира с кинозалом, баром, комнатой матери и ребенка и спальными купе. Хотя этот вариант так и остался на бумаге, но один из "Антеев" 81-го ВТАП осенью 1972 г. выполнил "пассажирский" рейс: эвакуируя советский персонал из Египта, он взял на борт 700 человек (именно столько, сколько и обещал Антонов на парижском салоне 1965 г.).
Тем, кто страдает птеромерханофобией, т.е. боится летать, лучше не читать эту статью, ведь она не для слабонервных. Хотя, в принципе, авиаперевозки считаются одним из самых безопасных видов передвижения. Наверное, многим это покажется абсурдным, однако у человека есть намного больше шансов погибнуть на велосипеде, нежели на самолете. Полет намного безопаснее, чем вождение автомобиля, особенно если речь идет о длительных поездках.
Так почему же многие боятся летать и считают этот вид транспорта ненадежным? Во-первых, у людей нет крыльев, поэтому в страхе полета нет ничего необычного. Во-вторых, большинство привыкло ездить на автомобилях и кататься на велосипедах. Это обыденное дело, а вот полеты совершаются не так уж и часто. В-третьих, некоторые люди, находясь в салоне, могут чувствовать себя как в ловушке, не в состоянии контролировать происходящее, как на земле. Наконец, когда самолет терпит крушение, погибает огромное количество людей, о чем весь мир извещает телевидение, пресса и другие средства массовой информации. Как правило, эти отчеты мало кто сравнивает с огромным количеством автомобильных катастроф, которые случаются в мире ежедневно, и в которых тоже гибнут люди.
Недавние исследования показали, что, начиная с 1970 года, путешествия на самолетах с каждым десятилетием становятся все безопаснее. Количество авиакатастроф со смертельным исходом значительно снизилось (1800 аварий в год в 1970-е годы и приблизительно 500 аварий в год сегодня). Новые меры безопасности, качественный строительный материал и эффективные методы строительства, инновационное оборудование и обучение персонала - все усовершенствуется и делается для того, чтобы сделать путешествие в воздухе максимально безопасным. Тем не менее, самолеты все же иногда попадают в аварии (или исчезают), а истории о них становятся центром внимания новостных каналов по всему миру.
Предлагаем обзор «наименее безопасных» гражданских самолетов, используемых сегодня. Данные основаны на исследованиях, проведенных Airlinerating.com и Aviationsafety.net, самолетов, потерпевших катастрофы со смертельным исходом за последние десятилетия. Важно отметить, что число погибших не принималось во внимание. Не стоит обвинять производителя или конструкцию самолёта. Чаще всего на безопасность влияют условия полёта, недостаточное финансирование обслуживания и низкая техника безопасности.
10. Ту 154 – 7 авиакатастроф со смертельным исходом
С момента появления на свет в начале 1970-х годов самолет стал настоящим символом советской эпохи и российского авиапрома. Недавно Ту-154 ушел со службы Аэрофлота. Он считался основным внутренним пассажирским лайнером России. Машина отличается своей прочностью и построена таким образом, чтобы работать в жестких условиях и с минимальным обслуживанием. Способный развивать скорость до 850 км/ч он является одним из самых быстрых пассажирских лайнеров. Но кроме этого, он еще и один из самых громких. В результате ему запретили летать по некоторым воздушным пространствам. На протяжении десятилетия произошло 7 аварий с человеческими жертвами, связанных с участием Ту-154. Самые страшные катастрофы случились в 2006 и 2009 годах, когда погибли все пассажиры и члены экипажа (170 и 168 соответственно). Сегодня, Ту-154 продолжает работать и сотрудничает с более чем десятком гражданских авиакомпаний.
9. Ан 32 – 7 авиакатастроф со смертельным исходом
Советский турбовинтовой самолет начал эксплуатироваться с 1976 года. Построенный для работы в суровых погодных условиях он обладает очень мощным двигателем. Ан-32 хорошо подходит для осуществления полетов в горных и тропических условиях. Кроме того, он может вместить 50 пассажиров и развивать скорость до 470 км/ч. Эти характеристики сделали его фаворитом в военных отраслях по всему миру. Что же касается обслуживания пассажиров, то Ан-32 обслуживается несколькими компаниями, которые находятся в таких странах, как Ангола, Ливия, а также на Филиппинах. Впрочем, и он не уберёгся от катастроф, правда, с гораздо меньшим количеством смертельных случаев. Так, в 2008 году суданский Ан-32 загорелся при посадке, погибли восемь человек на борту.
8. Ан 28 – 8 авиакатастроф со смертельным исходом
Двухмоторный винтовой самолет начал эксплуатироваться с 1986 года. Небольшой Ан-28 рассчитан на 15 пассажиров. Он способен совершать быстрый короткий взлет и плавную посадку, используя при этом небольшие взлетно-посадочные полосы, что делает его идеальным для перевозки людей и груза. Несмотря на превосходные возможности самолета, он используется всего шестью гражданскими авиакомпаниями и четырьмя военными - в основном в странах бывших советских республиках или бывших союзников СССР. За последние десять лет Ан-28 потерпел 8 аварий с человеческими жертвами. Самая страшная авиакатастрофа с участием этого самолета произошла в 2005 году и унесла жизнь 27 человек, среди которых были все члены экипажа и конголезская футбольная команда.
7. Boeing 737 – 10 авиакатастроф со смертельным исходом
Введенный в эксплуатацию в 1968 году Boeing 737 является популярным пассажирским лайнером средней дальности. Используется он во всем мире. Новейшие модели способны разместить 215 пассажиров и развить скорость более 800 км/ч. Старые модели (такие как 737-100 и 737-200) с JT8D двигателями имеют меньшую скорость (780 км/ч). Они были изъяты у авиакомпаний большинства развитых стран, но все же продолжают летать в менее развитых. Одна из последних авиакатастроф с участием 737-200 случилась в 2012 году, когда разбился пакистанский самолет этой модели. Количество жертв - 127.
6. DC-9 / MD-80 – 10 авиакатастроф со смертельным исходом
McDonnell Douglas DC-9 – это компактный быстрый самолет, предназначеный для не слишком длительных перелётов. Введенный в эксплуатацию в 1965 году он развивает скорость до 900 км/ч и может перевозить до 135 пассажиров (в зависимости от модели). Максимальная дальность полёта составляет около 3000 км. Введенный в эксплуатацию в 1980 году МД-80 - это, по сути, несколько оновленный DC-9, который вмещает до 170 пассажиров и может (в зависимости от модели) летать на максимальное расстояние 4600 км. Эта модель самолета является очень популярной и по-прежнему используется во многих странах. За последнее десятилетие самолет потерпел немало авиакатастроф. В 2012 году у самолета, принадлежавшему компании Nigerian Dana Air, отказали оба двигателя, и он разбился в Лагосе. Погибли все 153 человека, которые находились в самолете, а также 10 человек на земле.
5. CASA C-212 – 11 авиакатастроф со смертельным исходом
Испанский турбовинтовой самолет, введенный в эксплуатацию в 1974 году, идеально подходит для негабаритних перевозок на короткие дистанции. Благодаря компактности он идеален для посадки на коротких и изолированных взлетно-посадочных полосах. Самолет используется в более чем 30 военных организациях и более чем в 10 гражданских авиакомпаниях, большинство из которых американские. Самолет способен разместить 26 пассажиров и развить хорошую скорость, именно потому он так популярен в военной отрасли. Но несмотря на все многочисленные достоинства и отличные технические характеристики, самолет тоже попал в не одну авиакатастрофу. В 2011 году четыре самолета С-212 потерпели аварии со смертельным исходом в Индонезии (2), Канаде и Чили. Общее количество погибших составляет 45 человек.
4. Ан 12 – 17 авиакатастроф со смертельным исходом
Ан-12 - советский турбовинтовой самолет, используемый в гражданских и военных целях с 1959 года. При максимальной нагрузке самолет может летать на дистанцию 3600 км и развивать скорость до 670 км/ч. Чаще всего он используется в качестве грузового транспорта, хотя может перевозить до 85 пассажиров. Первоначально он строился как военный транспорт. За минувшие десять лет самолет Ан-12 потерпел не одну аварию. Последний инцидент произошел под Иркутском, в России. В результате авиакатастрофы погибло 9 человек.
3. Ил 76 – 17 авиакатастроф со смертельным исходом
Введенный в эксплуатацию в 1974 году самолет, оснащенный реактивным двигателем, должен был стать заменой Ан-12. Он может перевозить до 60 тонн груза. Ил-76 отличается своей прочностью, что и привлекает многих клиентов. Поэтому он используется в десятках стран для гражданских и военных целей. Особо популярна модель в России, Украине, Китае и даже Организации Объединенных Наций. Однако от аварий не застрахован никто. Поэтому, несмотря на превосходные технические характеристики, самолеты этой модели не раз были замечены в авариях. Одна из самых страшних аваикатастроф произошла в 2003 году, когда разбился иранский Ил-76. В результате аварии погибли 275 человек, в том числе и солдаты.
2. DeHavilland Twin Otter – 19 авиакатастроф со смертельным исходом
Twin Otter – это канадский турбовинтовой самолет, который впервые был введен в эксплуатацию в 1966 году и продолжает оставаться популярным и по сей день. Он способен перевозить 19 пассажиров. Самолет чрезвычайно компактный и при необходимости может быть оснащен лыжами, понтонами или разными типами шин, благодаря чему он может легко приземляться на любую поверхность. Максимальная скорость самолета - 280 км/ч. Без дополнительных топливных баков он может лететь на дистанцию чуть более 1400 км. Модель очень популярна во многих странах мира и используется как в гражданской, так и в военной авиации. Самый последний инцидент с человеческими жертвами произошел в феврале 2014, когда разбился самолёт, принадлежавший Nepal Airlines, в результате чего погибли все 18 человек, находившиеся на борту.
1. LET L-410 – 20 авиакатастроф со смертельным исходом
Л-410 – это чехословацкий турбовинтовой двухмоторный самолет, который был введен в эксплуатацию в 1970 году. В нём могут разместиться 19 пассажиров. Модель может развить скорость до 365 км/ч. Несколько сотен таких самолетов все еще используются сегодня. Часто они встречаются в бывших советских республиках, а также некоторых странах Африки и Южной Америки. За последние десять лет Л-410 был замечен во многих авариях, многие из которых были с наличием человеческих жертв. Самое странное происшествие произошло в августе 2010 в Демократической Республике Конго. Как сообщается, катастрофа была вызвана паникой людей, находящихся в самолете. Они пытались спастись от крокодила, который каким-то странным образом оказался в салоне. Двадцать человек погибли, а животное выжило, только для того, чтобы быть убитым позже.
Любители же острых ощущений могут не просто отправиться в путешествие на одном из представленных самолётов, но ещё и выбрать как место назначения. Выброс адреналина гарантирован.
До того как были разработаны реактивные двигатели, на всех самолетах стояли пропеллеры, то есть воздушные винты, приводимые в движение двигателями внутреннего сгорания наподобие автомобильных.
Все лопасти воздушного винта имеют в поперечном сечении форму, напоминающую сечение крыла самолета. При вращении пропеллера воздушный поток обтекает переднюю поверхность каждой лопасти быстрее задней. И получается, что перед воздушным винтом давление меньше, чем за ним. Так возникает сила тяги, направленная вперед. А величина этой силы тем больше, чем выше скорость вращения воздушного винта.
(На изображении сверху)Воздушный поток двигается быстрее по передней поверхности лопасти вращающегося пропеллера. Это уменьшает давление воздуха спереди и заставляет самолет двигаться вперед.
Винтовой самолет взлетает в воздух благодаря силе тяги, создаваемой при вращении лопастей воздушного винта.
Концы вращающихся лопастей пропеллера описывают в воздухе спираль. Количество воздуха, которое гонит через себя пропеллер, зависит от размера лопастей и скорости вращения. Дополнительные лопасти и более мощные двигатели могут увеличить полезную работу воздушного винта.
Почему лопасти у воздушного винта имеют закрученную форму
Если бы эти лопасти были плоскими, воздух равномерно бы распределялся по их поверхности, вызывая лишь сопротивление вращению винта. Но когда лопасти искривлены, то воздушный поток, соприкасающийся с их поверхностью, в каждой точке на поверхности лопасти приобретает свое направление. Такая форма лопасти позволяет ей более эффективно рассекать воздух и сохранять самое выгодное соотношение между силой тяги и сопротивлением воздуха.
Воздушные винты с изменяемым углом наклона. Угол, под которым лопасть установлена во втулке несущего винта, называется углом начального конуса. На некоторых самолетах это угол можно менять и таким образом делать максимально полезной работу винта при различных полетных условиях, то есть при взлете, наборе высоты или в крейсерском полете.
Воздушный винт является важнейшей составной частью силовой установки, и от того, насколько он сответствует двигателю и летательному аппарату зависят летно-технические качества последнего.
Помимо выбора геометрических параметров воздушного винта внимания заслуживает вопрос о согласовании чисел оборотов винта и двигателя, то есть подбор редуктора.
Принцип работы воздушного винта
Лопасть винта совершает сложное движение - поступательное и вращательное. Скорость движения элемента лопасти будет складываться из окружной скорости и поступательной (скорости полета) - V
В любом сечении лопасти составляющая скорости V будет неизменной, а окружная скорость будет зависеть от величины радиуса, на котором находится рассматриваемое сечение.
Следовательно с уменьшением радиуса угол подхода струи к сечению увеличивается, а угол атаки сечения уменьшается и может стать равным нулю или отрицательным. Между тем известно, что крыло наиболее эффективно "работает" на углах атаки, близких к углам максимального аэродинамического качества. Поэтому для того, чтобы заставить лопасть создавать наибольшую тягу при наименьшей затрате энергии, угол должен быть переменным по радиусу: меньшим на конце лопасти и большим вблизи оси вращения - лопасть должна быть скручена.
Закон распространения толщин профиля и крутки по радиусу винта, а также форма винтового профиля определяется в процессе проектирования винта и уточняется впоследствии на основании продувки в аэродинамических трубах. Подобные исследования проводятся как правило в специализированных конструкторских бюро или институтах, оснащенных современным оборудованием и средствами вычислительной техники. Опытно-конструкторские бюро, а также самодеятельные конструкторы обычно пользуются уже разработанными семействами винтов, геометрические и аэродинамические характеристики которых представляются в форме безразмерных коэффициентов.
Основные характеристики
Диаметром винта - D называется диаметр окружности, которую описывают концы его лопасти во время вращения.
Ширина лопасти -это хорда сечения на заданном радиусе. В расчетах обычно используют относительную ширину лопасти
Толщиной лопасти на каком либо радиусе называется наибольшая толщина сечения на этом радиусе. Толшина изменяется вдоль радиуса лопасти, уменьшаясь от центра винта к его концу. Под относительной толщиной понимают отношение абсолютной толщины к ширине лопасти на том же радиусе: .
Углом установки сечения лопасти называется угол, образованный хордой данного сечения с плоскостью вращения винта.
Шагом сечения лопасти H называется расстояние, которое пройдет это сечение в осевом направлении при повороте винта на один оборот вокруг своей оси, ввинчиваясь в воздух как в твердое тело.
Шаг и угол установки сечения связаны очевидным соотношением:
Реальные воздушные винты имеют шаг, изменяющийся вдоль радиуса по определенному закону. В качестве характерного угла установки лопасти принимается, как правило, угол установки сечения, расположенного на 0,75R от оси вращения винта, обозначаемый как .
Круткой лопасти называется изменение по радиусу углов между хордой сечения на данном радиусе и хордой на радиусе 0,75R, то есть
Для удобства пользования все перечисленные геометрические характеристики обычно представляют графически в функции относительно текущего радиуса винта
В качестве примера на следующем рисунке приведены данные, описывающие геометрию двухлопастного винта фиксированного шага:
Если винт, вращаясь с числом оборотов движется поступательно со скоростью V то за один оборот он пройдет путь . Эта величина называется поступью винта, а ее отношение к диаметру называется относительной поступью винта:
Аэродинамические свойства винтов принято характеризовать безразмерным коэффициентом тяги:
Коэффициентом мощности
И коэффициентом полезного действия
Где р - плотность воздуха, в расчетах может быть принята равной 0,125 кгс с 2 /м 4
Угловая скорость вращения винта об/с
D - диаметр винта, м
P и N - соответственно тяга и мощность на валу винта, кгс, л. с.
Теоретический предел тяги винта
Для конструктора СЛА представляет интерес возможность без расчетов делать приближенные оценки тяги, создаваемой силовой установкой. Эта задача достаточно просто решается с помощью теории идеального пропеллера, согласно которой тяга винта представляется функцией трех параметров: мощности двигателя, диаметра винта и скорости полета. Практика показала, что тяга рационально выполненных реальных винтов всего на 15 - 25% ниже предельных теоретических значений.
Результаты расчетов по теории идеального пропеллера показаны на следующем графике, который позволяет поределить отношение тяги к мощности в зависимости от скорости полета и параметра N/D 2 . Видно, что при околонулевых скоростях тяга в сильной степени зависит от диаметра винта, однако уже на скоростях опрядка 100 км/ч указанная зависимость менее существенна. Кроме того, график дает наглядное представление о неизбежности уменьшения тяги винта по скорости полета, что необходимо учитывать при оценке летных данных СЛА.
по материалам:
"Руководство для конструкторов летательных аппаратов самодеятельной постройки", Том 1, СибНИИА
