CC BY
37
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
УДК 629.733
Ю.Ф. Огнев, О.Ш. Бердиев, Ю.П. Денисенко
ОГНЕВ ЮРИЙ ФЕДОРОВИЧ - доктор технических наук, профессор, и.о. директора филиала в г. Арсеньеве (Дальневосточный федеральный университет).
БЕРДИЕВ ОЛЕГ ШАМИЛЬЕВИЧ - заместитель директора филиала в г. Арсеньеве (Дальневосточный федеральный университет).
ДЕНИСЕНКО ЮРИЙ ПЕТРОВИЧ - профессор кафедры самолето- и вертолетостроения филиала в г. Арсеньеве (Дальневосточный федеральный университет), управляющий директор ААК «Прогресс» им. Н.И. Сазыкина (г. Арсеньев).
E-mail: [email protected]
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
«ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ»
Представлены сведения о создании и отработке летательных и иных аппаратов разных типов и применимости. Дан анализ технических решений и исследований, проведенных зарубежными и отечественными специалистами в области авиа- и судостроения, машин высокой проходимости, а также данных собственной НИОКР. Впервые изложен принципиальный подход, влияющий на прирост технико-тактических характеристик машины за счет конструкции обводообразующей обшивки. Проводимые исследования применимы для проектирования и изготовления разного рода летающих машин (самолетов, вертолетов, автожиров), экранопланов и аппаратов на воздушной подушке.
Ключевые слова: сетка профилей, вставка, обшивочная панель, бобышка, стрингер, шпангоут.
The peculiarities of the invention Aircraft. Yuriy F. Ognev, Oleg Sh. Berdiev, Yuriy P. Denisenko, Arsenyev Branch (Far Eastern Federal University).
© Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш., Денисенко Ю.П., 2013
The article contains the information on devising and testing aircrafts and other vehicles of different types and applicability. It presents the analysis of technical solutions and researches carried out by foreign and domestic experts in the field of aviation, shipbuilding, and off-road vehicles as well as the authors' own research data. For the first time, there has been presented the fundamental approach acting on the enhancement of technical and tactical properties of the machine due to the design of the contour-forming covering. The results of the research work under way may be used when designing and producing aircrafts of various types (airplanes, helicopters, gyroplanes), WIG, and air cushion vehicles.
Key words: net profiles, insert, sheathing panels, boss, stringers, frames.
Снижение массы конструкции всегда имело большое значение при проектировании и производстве машин, в особенности летающих. Авторами данной статьи предложена разработка в области авиастроения, которая также может быть применена и для таких аппаратов, как экранопланы и суда на воздушной подушке. Предлагаемый метод заключается в замене жесткой обводообразующей обшивки (на заре авиастроения фанерной, в настоящее время в основном металлической) на различные полимерные композиционные материалы (ПКМ). Причем ПКМ в зависимости от назначения детали (обшивочная панель), конструкции узла (руля направления или крыльевого элерона) или применяемого агрегата (плоскости крыла, стабилизатора, киля или фюзеляжного отсека) может применяться как в тканевом варианте, так и в виде жесткой тонкостенной коробки с реберными (продольными и поперечными) подкрепляющими элементами разного профиля [5].
Один из вариантов применения изобретения - метод химической обработки химическим реагентом (порошком или жидкостью) наземных объектов с воздуха (строений, сооружений, техники и т.п.), причем с небольшой высоты, поскольку неизбежно рассевание реагента или снос его (ветром) в сторону от обрабатываемого объекта. Подобная задача усложняется тогда, когда объект находится в лесу, на склоне горы и горной тропе или же в населенном пункте, где невозможна быстрая эвакуация людей.
В сельском хозяйстве сравнительно просто и давно применяется аэровоздушное распыления реагента, но надо помнить, что сельскохозяйственные угодья расположены на плоских ровных участках земли, а сама обработка проводится практически при полном отсутствии ветра.
Иной способ применяется при аэровоздушном тушении лесных возгораний. Самолетный вариант - это быстрый сброс жидкости со своеобразного воздушного танкера, причем со значительной высоты, а его последующая заправка выполняется либо на площадке базирования, либо с поверхности водоема при проруливании аэротанкера по поверхности водоема. Вертолетный вариант заключается в применении на внешней подвеске аппарата тканевого мешка, в который из водоема зачерпывается жидкость (при этом летательный аппарат - ЛА - зависает над водоемом), а затем выливается над очагом возгорания. Недостаток самолетного варианта - большой расход топлива на перелеты из зоны заправки до зоны сброса, а вертолетного - в сложности зачерпывания жидкости из водоема, требующей высокого профессионального мастерства экипажа. Кроме того, практически невозможно применение этих вариантов в труднодоступной горной местности, поэтому
случаются аварии авиатехники при тушении пожаров в гористои местности, о которых сообщают СМИ.
Предлагаемый вариант заключается в том, что для маловысотного аэровоздушного распыления в труднодоступной местности следует применять некий гибридный ЛА, способный летать за счет суммарной комбинации аэростатической и аэродинамической составляющих подъемной силы [1] (см. рисунок). В этом гибридном ЛА обводообразующая жесткая обшивка заменена на полую и многокамерную из полимерного композиционного материала (ПКМ) [2-4]. Причем в камеры из ПКМ закачивается газ, который легче воздуха, например гелий, что способствует созданию вертикальной составляющей аэростатической подъемной силы.
1 - фюзеляж, 2 - крыло, 3 - оперение. Фиг. 2. Сечение А—А (увеличено). 5 - элементы силового набора (стрингеры); 6 - оболочковая камера; 7 - средство заправки газом (штуцер); 8 - газ. Фиг. 3. Оперенное сечение крыла (увеличено). 4 - элемент механизации (закрылок, элерон); 5 - элемент силового набора (стрингеры); 6 - оболочковая камера; 7 - средство заправки газом (штуцер); 8 - газ
В зависимости от выполняемых функций и зоны применения у ЛА обводообразующая обшивка может быть изготовлена жесткой и многослойной [6].
Проводимые исследования позволяют надеяться на применение беспилотного ЛА собственной разработки в труднодоступной и гористой местности в сельскохозяйственном варианте - для аэровоздушного распыления химического реагента с малой высоты.
Переоборудование ЛА и его оснащение контрольной теле- и фотоаппаратурой позволит применять мониторинг высотных объектов с малого расстояния. Возможно, что в недалеком будущем подобная разработка понадобится эксплуатационникам новых мостовых сооружений, построенных во Владивостоке к саммиту АТЭС.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Летательный аппарат: пат. 109094 Российская Федерация / Ю.Ф. Огнев, О.Ш. Бердиев. Заявл. 29.03.2011; опубл. 10.10.2011, Бюл. № 28.
2. Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш., Денисенко Ю.П. Новый метод применения ПКМ в различных агрегатах БПЛА // Материалы студенческой науч.-практ. конф. ДВФУ, Владивосток, 1-30 апр. 2012 г. [Электронный ресурс] / под общ. ред. Н.В. Воеводиной [отв. ред. раздела VII Ю.Д. Шмидт, Е.Ю. Христова]. Владивосток: Издательский дом Дальневост. федерал. ун-та, 2012.
C. 663-669. URL: http://nauka.dvfu.ru/nirs/doc/ (дата обращения: 20.10.2012).
3. Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш., Денисенко Ю.П. Новые решения в конструкции и технологии производства БПЛА // Актуальные вопросы современной техники и технологии: сб. докл. 8-й Междунар. науч. конф., Липецк, 23 июля 2012. Липецк: Изд. центр «Гравис», 2012. С. 71-77.
4. Огнев Ю.Ф., Бердиев О.Ш., Денисенко Ю.П. Применение нового ПКМ в конструкции микровертолета // Актуальные вопросы современной техники и технологии: сб. докл. 6-й Междунар. науч. конф., Липецк, 28 янв. 2012. Липецк: Изд. центр «Гравис», 2012. С. 56-59.
5. Основы авиа- и ракетостроения: учеб. пособие для вузов / А.С. Чумадин, В.И. Ершов, К.А. Макаров и др. М.: Инфра-М., 2008. 992 с.: ил.
6. Способ изготовления тонкостенных многослойных силовых панелей. Положительное решение о выдаче патента 2011112270/05(018103) / Ю.Ф. Огнев, О.Ш. Бердиев, заявл. 30.03.2011.
