Текст книги "100 великих рекордов в мире автомобилей"
Автор книги: Станислав Зигуненко
сообщить о нарушении
Текущая страница: 23 (всего у книги 25 страниц)
Надувная машина – легче не бывает
И, наконец, полностью надувная машина разработана сотрудниками компании «XRVehicles». Этот сверхлегкий автомобиль и в самом деле имеет корпус из надувных элементов.
Причем предполагается, что в магазин машина будет доставляться, так сказать, в спущенном виде, компактно упакованная. Привидение ее в товарный вид с помощью компрессоров займет примерно 2 часа. После этого клиент может садиться за руль и отправляться в первую поездку.
Двигать машину будет электродвигатель, запитываемый от топливных элементов.
Катапультируемое кресло КМ-1М (МиГ-21, МиГ-23, МиГ-25, МиГ-27).
Самим же водителям, словно суперагентам, возможно, скоро придется осваивать и еще одну смежную специальность – становиться парашютистами.
Дело в том, что в настоящее время специалисты разных стран внимательно изучают проблему: а не стоит ли скоростные автомобили, словно самолеты, оснащать катапультными сидениями. Ведь в настоящее время в авиации существуют системы спасения, способные сохранить жизнь и здоровье пилоту даже на нулевой высоте. При срабатывании такой системы даже на взлетной полосе специальная миниатюрная ракета буксирует кресло с пилотом на высоту порядка 100–150 м, после чего раскрывается парашют и человек благополучно спускается на землю.
Срабатывает такая система автоматически, как только датчик крена или торможения выдаст критическую величину. Так что, глядишь, скоро и об авариях на дорогах дикторы будут рассказывать примерно так: «Несмотря на лобовое столкновение, пилоты обоих машин не пострадали. Им удалось своевременно катапультироваться…»
Летучее авто
По оценкам экспертов, уже лет через десять движение в Москве может быть полностью парализовано. Машины встанут в сплошной пробке. И ее можно будет разве что… перелететь.
Вот как может выглядеть еще вариант такого летающего автомобиля. Представьте, вы живете в Подмосковье и под вечер решили прокатиться в Питер, чтобы посмотреть спектакль в БДТ или в Мариинке. Вы выходите из дома, открываете гараж, выкатываете наружу некий гибрид самолета и автомобиля. Садитесь, машина делает короткий разбег и взмывает вверх. Через час вы уже в театре.
Аэромобиль будущего
По меркам нынешнего дня – фантастика. Но над проектами «летающих автомобилей» уже трудятся американские, английские, израильские, голландские конструкторы. По всему миру десятки фирм и конструкторских бюро ведут разработку аэромобилей, аэроджипов, скайкаров и т. д. По оценкам специалистов НАСА, к середине XXI века четверть личных транспортных средств будет именно летающим.
Вот и наши специалисты более 10 лет назад всерьез взялись за подобную разработку. Идейным вдохновителем разработки выступил Герой Советского Союза летчик-космонавт Игорь Волк. Причем, по его словам, группа энтузиастов из Национального аэроклуба имени В. Чкалова использовала в конструкции 4местного комбинированного летательного аппарата для семейного пользования многое из того арсенала инженерных решений, которые были придуманы советскими учеными и изобретателями еще в середине ХХ века.
«Главное техническое решение, способное совершить прорыв в сверхмалой авиации, – небольшие крылья с особыми свойствами, – утверждает Игорь Волк. – Их размах всего 5,8 м, и после приземления они складываются вверх. Благодаря этому машина может храниться не в ангаре, а в обычном гараже»…
А чтобы машина могла держаться в воздухе на столь небольших крыльях, наши конструкторы использовали идею, подсказанную самой природой. Оказывается, у жаворонка передняя кромка крыльев вибрирует с высокой частотой, улучшая обтекание крыла и увеличивая его подъемную силу.
«Мы сделали нечто подобное – и у нашего аппарата подъемная сила возросла вчетверо! – говорит Игорь Волк. – Поэтому взлетная и посадочная скорость “Ларка-4” (“ларк” – по-английски «жаворонок») составляет всего 40–50 км/ч. Ему не нужен аэродром, достаточно площадки длиной около 30 м».
В общем, посмотрели разработчики на то, что у них выходит, и поняли: это уже не самолет, а аэромобиль.
Пока у него обнаружен один, но существенный недостаток. По словам представителя ОКБ Национального аэроклуба конструктора Николая Бабешко, полноразмерного образца аэромобиля пока не существует. Есть лишь уменьшенные модели. Кроме того, проведено компьютерное моделирование полетов с помощью аэродинамических программ, показавшее, что аэромобиль сможет летать со скоростью до 750 км/ч. Своего рода рекорд для машин такого класса.
«Кстати, двигатель аэромобиля уже существует реально, и он “всеяден” – работает на керосине, бензине или дизельном топливе, – пояснил Николай Михайлович. – Расход – всего 11 л на 100 км. Он – газотурбинный, разработан МКБ “Гранит”. Его мощность – 560 л.с.».
На взлете и посадке основному двигателю будут помогать еще два вспомогательных по 70 «лошадок» каждый. Такое дублирование также существенно повышает безопасность: в случае отказа маршевого двигателя можно приземлиться даже на одном вспомогательном.
Управлять такой машиной большей частью будет автопилот. Он с помощью бортового компьютера будет отслеживать и предотвращать ошибочные действия пилота. Также предусмотрен полностью автоматический режим полета, когда человек задает лишь стартовую и конечную точки маршрута, а все остальное машина сделает сама.
Автомобиль-трансформер
Преобразовать серийный автомобиль с помощью навесного оборудования в различные транспортные средства предлагают разработчики Московского авиационного института.
«Если за основу взять автомобиль типа Mercedes “Smart”, либо Opel «Corsa», то, используя комплект навесного оборудования, за 15–20 минут его можно преобразовать в автомобиль-яхту, автомобиль-глиссер, автомобиль-аэросани, автомобиль на воздушной подушке, автомобиль-экранолет и даже автомобиль самолет-амфибию», – перечисляет возможности этой уникальной разработки главный конструктор ООО «Авиакар» при МАИ Ю.В. Макаров.
Габаритная ширина автомобилей в комплектации экранолет и аппарат на воздушной подушке не более 2,4 м (со сложенными крыльями), поэтому по шоссе они могут передвигаться как обычные автомобили.
Концепт-кор из… ткани
Данные автомобили не требуют летной сертификации и не относятся к классу самолетов, а официально считаются судами на статической воздушной подушке или на динамической воздушной подушке (экранолет).
Элементарная конструкция, простота эксплуатации транспортных средств, созданных на базе серийного автомобиля, обеспечивают надежность их работы и незначительные расходы на эксплуатацию. Летающий автомобиль полностью подготовлен к производству, авторы-разработчики заняты поиском инвестора для совместного производства.
Хочется надеяться, что российский летающий автомобиль будет доступнее и практичнее американского. Ведь американский вариант трансформации – Transition-автомобиль, – кроме обычного водительского удостоверения, требует и лицензии пилота.
Гибрид преобразовывается в самолет с помощью складывающихся крыльев и управляемых передних колес. Двигатель у этого транспортного средства единый – авиационный четырехтактный мотор Rotax 912 ULS, который развивает 100 л. с. Когда Transition находится в воздухе, мощность двигателя передается на расположенный сзади винт. При движении по земле тяга мотора передается на передние колеса при помощи трансмиссии и коробки передач.
По словам представителей компании Terrafugia, готовящей производство гибрида, рулить самолетом-трансформером на земле будет не сложнее, чем любым другим автомобилем, а в воздухе он будет управляться как легкий спортивный самолет.
Стоимость самолета-трансформера – 148 тысяч долларов. Серийное производство этого транспортного средства начнется в 2009 году. Компания Terrafugia уже принимает предварительные заявки.
Небесный автомобиль за миллион долларов
Очень может быть, что вскоре эта фраза будет иметь не только переносный, но и самый прямой смысл. Так, во всяком случае, полагает профессор Пол Моллер, который вот уже два десятка лет ведет работу над созданием «Skycar» – «Небесного автомобиля».
Летающие автомобили
О том, что когда-нибудь появятся летающие автомобили, говорили еще в начале нашего века после полетов братьев Райт. В 1940 году «отец» автомобилестроения Генри Форд заявил: «Помяните мои слова: гибрид самолета и автомобиля рано или поздно появится. Можете улыбаться, но он непременно появится…»
И действительно, вскоре в воздухе появились первые гибриды. Однако большей частью они представляли собой обычные автомобили, к которым прицепляли крылья и хвостовое оперение. Ничего хорошего из этого не получалось – летали такие уродцы плохо, а чтобы превратить их в автомобиль, а потом обратно, приходилось тратить уйму времени. Да и надежность их оставляла желать лучшего…
Наконец, управлять ими могли только люди с лицензией пилота, да и перемещаться им было разрешено только с аэродрома на аэродром.
Однако очередной гибрид самолета и автомобиля, созданный компанией «Moller international», очень похож на воплотившееся в жизнь предсказание Форда. Сейчас в США проходят испытания новейшей системы бортового контроля для самолетов малого класса, с помощью которой управление полетом – от взлета до посадки – будет целиком осуществляться компьютером. Водителю «Skycar», таким образом, нужно будет иметь лишь обыкновенные права для того, чтобы водить «самолетомобиль» по земле (если это будет необходимо).
Подобно многим обычным машинам, этот рассчитанный на 4 пассажиров автомобиль расходует 12,5 л бензина на 100 км пути. Зато его максимальная скорость в воздухе составляет 600 км/ч. Кроме того, он способен выполнить вертикальный взлет и посадку, а стало быть, не нуждается в аэродромах.
Руководитель проекта «Skycar», основатель и глава компании Пол Моллер, считает, что летающие автомобили способны избавить человечество от автомобильных пробок, разгрузить густонаселенные города и даже изменить мышление человека, то, как он принимает решение о том, где жить.
Полеты занимали внимание фермерского сына еще в детстве. Юный Пол мог часами наблюдать за тем, как колибри «зависает» около цветка, и даже сам попытался было создать некое подобие механической птицы.
Проект транспортного средства с вертикальным взлетом и посадкой Моллер стал разрабатывать в 1963 году, вскоре после того, как начал преподавать инженерное дело в университете штата Калифорния. Правда, первый блин оказался комом: аппарат, получивший название ХМ-2, хотя и разительно напоминал «летающую тарелку», но его летные качества оставляли желать лучшего.
Следующая попытка – еще один круглый летательный аппарат, в котором пилот сидел на заднем кожухе огромной турбины, – тоже не увенчалась успехом.
Скоро Моллер понял, что самым большим препятствием на пути к созданию «самолетомобиля» является мощность двигателя. Ему был необходим мощный и одновременно компактный двигатель, требующий немного топлива и не создающий большой вибрации. Но в то время такого двигателя просто не существовало. «Отыщите хороший двигатель – и вы поднимете в воздух все, что угодно», – говаривал Моллер, сам того не подохревая, что практически повторяет известную поговорку российских авиатехников: «С мотором и ворота летают…»
В 1965 году Моллер решился использовать в своих проектах роторный двигатель Ванкеля, в котором в отличие от обычного двигателя внутреннего сгорания нет клапанов, а есть ротор треугольной формы, вращающийся в камере сгорания. Таким образом, количество движущихся деталей в роторном двигателе значительно меньше, чем в обыкновенном, что повышает его надежность. Он также решил избавиться от коробки переключения скоростей, передавая усилие двигателя непосредственно на винт или пропеллер и контролируя скорость вращения вала только подачей топлива, которым мог быть и газ, и бензин, и спирт.
В 1985 году Моллер выкупил новейшую на то время технологию роторных двигателей Ванкеля у корпорации Outboard Marine Corporation. Для того чтобы создать летательный аппарат с подобными двигателями, потребовалось четыре года. Но результат превзошел ожидания: круглый аппарат, получивший название М200Х, успешно выполнил более 150 испытательных полетов на высоте до 20 метров. «Это было как полет на ковре-самолете, вы просто сидите на нем, а он поднимает вас вверх», – так отзывался Моллер о М200Х.
Последняя разработка роторного двигателя Ванкеля по размерам не превосходит ведра. Моллер упрятал двигатель вместе с турбиной в специальный кожух, на конце которого установлены вращающиеся лопасти, используемые для того, чтобы менять направление силы. Инженеры Моller international пришли к решению, что в кожух необходимо ставить две турбины последовательно: во-первых, вращаясь в разные стороны, они не будут создавать завихрений, а во-вторых, такая система повышает уровень безопасности «самолетомобиля» – на случай отказа одной турбины есть другая.
Устройство и дизайн «Skycar» Моллер разрабатывал более 30 лет, постоянно внося в проект различные коррективы. На «небесном автомобиле» самой последней версии – М400,– испытания которого будут проведены в ближайшее время, установлено четыре кожуха, в каждом из которых заключено по два двигателя. Они способны генерировать усилие в 12 000 Н, достаточное для того, чтобы поднять в воздух 1000 кг веса «Skycar» и четырех пассажиров.
Необычный дизайн аэромобиля – результат многих тысяч часов тестирования в аэродинамических трубах. Задачей конструкторов было сделать так, чтобы каждый миллиметр кузова участвовал в создании подъемной силы во время полета.
Первым испытанием для этой машины будет вертикальный взлет на высоту два метра, где автомобиль должен будет «зависнуть» на пару минут, а затем совершить вертикальную посадку. Прямо как истребитель вертикального взлета «Harrier». По словам Моллера, испытания будут закрытыми, а специалисты и пресса смогут ознакомиться с транспортом будущего в конце 2008 года. Все первые экземпляры «Skycar» будут пилотируемыми, а после сертификации аппарата любой владелец лицензии пилота сможет управлять «самолетомобилем». Однако по существу пилот будет лишь давать команды компьютеру, контролирующему полет.
Для большинства мечтающих о летающем автомобиле мечта все же пока останется мечтой. Первые экземпляры «Skycar» будут собираться вручную, а посему цена на них будет соответствующей – около 1 млн долларов. Но Моллер, как и Форд в свое время, верит, что массовый выпуск приведет к снижению цен. По его мнению, четырехместный «самолетомобиль» со временем будет стоить 60 000 долларов, что вполне сравнимо со стоимостью современного автомобиля высшего класса в стандартной комплектации.
Цена – не единственное препятствие осуществлению мечты о небе. Для запуска «Skycar» в массовое производство Моллеру необходимо разрешить еще не одну проблему. Например, как снизить уровень шума: «небесный автомобиль» летает достаточно громко, уровень его шума составляет 85 децибел, в то время как предельно допустимый уровень для транспортных средств в США – 70 децибел.
Так что первоначально аэромобилям все же придется базироваться на специальных площадках.
Другой проблемой является безопасность. Модель М400 может продолжать полет в случае отказа 2–3 двигателей. Даже если вдруг откажут все, машина не упадет камнем на землю, а будет некоторое время планировать. Так что у пилота будет время осмотреться и принять правильное решение – катапультироваться или идти на вынужденную посадку.
Кроме того, в настоящее время специалисты НАСА совместно с лабораториями Министерства транспорта США и некоторыми другими фирмами разрабатывают компьютерные системы точного определения местоположения самолета или иного летательного аппарата относительно земли и нескольких аппаратов друг относительно друга с помощью навигационных спутников. Таким образом, появляется реальная возможность еще более обезопасить полеты аэромобилей.
Тогда владельцу «Skycar» не понадобится лицензия пилота – ему будет достаточно указать пункт назначения, а все остальное сделает за него кибер-летчик.
«Двадцать с лишним лет жизни я отдал этим моделям, их расчету и испытаниям в аэродинамической трубе, – говорит профессор. – Я полагаю, что время не потрачено даром. К 2010 году подобные гибриды станут рядовым средством городского транспорта…»
Справедливости ради стоит отметить, что Пол Моллер – далеко не первый и не единственный создатель «летающих авто»…
Оптимизм профессора разделяет и еще один изобретатель «летающих автомобилей». Подобно Моллеру, Фред Баркер является президентом собственной компании «Флайт инновешн», расположенной в городке Арлингтон (штат Вашингтон). Этой фирмой разработан и построен двухместный гибрид аппарата с вертикальным взлетом и посадкой. По расчетам изобретателя, три турбовентиляторных двигателя смогут нести полезную нагрузку до 270 кг на дальность 400 км со скоростью 136 км/ч. Сам аппарат без двигателей, благодаря использованию композитных материалов, весит всего 90 кг.
Кроме того, «Skycomyter» – так назвал изобретатель свой аппарат – является вместилищем разного рода новшеств. Так, для одной из модификаций этого аппарата изобретатель использовал вместо реактивных турбин электродвигатели. Энергия для них вырабатывалась двумя генераторами, приводившимися в действие турбиной фирмы «Тесслер». Эта турбина эффективнее обычной авиационной благодаря плоским лопаткам, применяемым вместо стандартных, изогнутых. Такие лопатки не только дешевле в изготовлении, но и могут быть изготовлены из более жаропрочных сплавов. Поэтому рабочая температура в турбине приближается к 2000 градусов, что дает возможность достичь суммарного КПД силовой установки около 85 %!
Автоматизированная система управления преобразует эволюции штурвала и педалей, производимые пилотом, в серию электрических сигналов. Эти сигналы контролируются компьютером, который не допускает сваливания машины в штопор и другие критические ситуации. Одновременно ЭВМ контролирует скорость вращения ротора, выходную мощность турбин и т. д. Если все же в полете возникают неразрешимые с точки зрения компьютера проблемы, он вводит в действие парашютные спасательные системы.
Баркер надеется, что в скором будущем ему удастся наладить серийное производство своего летательного аппарата и получить разрешение на продажу его в виде конструкторского набора для самостоятельной сборки. Стоимость такого набора составит около 50 тысяч долларов.
Гироглайдер Колпакчиева: первый автомобиль-НЛО
Ну а что же наши конструкторы? Неужто довольствуются лишь оформлением патентов на свои проекты?.. Нет, оказывается, и у нас есть изобретатели, продвинувшиеся несколько дальше оформления приоритетных заявок.
Один из них – генеральный директор фирмы «Взлет», кандидат технических наук И.Н. Колпакчиев.
– Вам не кажется, что пилот в кабине летательного аппарата порою бывает лишним? – рассуждает он. И поясняет свою мысль так: – Обратите как-нибудь внимание, скажем, на работу пилота сельскохозяйственной авиации. То взлет, то посадка… Пыль, жара, в кабине такое амбре от ядохимикатов, что впору в противогазе работать. Летчик быстро утомляется, а это может привести к аварии…
ДПЛА И. Колпачкова
Для таких вот работ Колпакчиев и сконструировал свой ДПЛА – дистанционно-пилотируемый летательный аппарат, базирующийся на шасси автомобиля.
Представьте себе небольшую конструкцию, имеющую форму обтекаемого диска. (Да-да, мы снова возвращаемся к пресловутой «летающей тарелке», но уже в новом качестве. Тем более что «тарелка» эта не круглая, а вытянутая, с прямоугольными сторонами и скругленными углами.)
– Стеклопластиковая оболочка крепится к силовому корпусу, поясняет изобретатель. – Внутри четыре электровинтовых модуля, которые обеспечивают достаточную подъемную силу…
Тут надо, наверное, сказать хоть несколько слов о самих электровинтовых модулях. В свое время Колпакчиев обратил внимание на такой физический эффект. Если молекулы воздуха, приобретая определенный заряд, взаимодействуют с аналогично заряженным острием, то по закону Кулона между ними происходит интенсивное отталкивание.
Если такими положительно заряженными остриями, а точнее кромками, будут концы пропеллера, заключенного внутри кольца из положительно же заряженной сетки, то такой многолопастный винт, по идее, должен крутиться. И он действительно крутится – Колпакчиев не раз проверял это на моделях.
Итак, четыре модуля создают подъемную силу, вектором которой управляют с помощью жалюзи. Поворачивая их створки над каждым из четырех каналов, отклоняя потоки воздуха, можно не только менять скорость подъема или горизонтального полета, но и осуществлять маневрирование.
Устойчивость же аппарату обеспечивает, кроме всего прочего, и эффект «летающей платформы». Вспомните, как в цирке жонглеры или клоуны бросают друг другу тарелки и шляпы. При броске достаточно подкрутить предмет, чтобы он приобрел устойчивость в полете. А если подкрутку осуществлять за счет маховика, раскрученного до 5щ 000 оборотов в минуту, то такой летательный аппарат – Колпакчиев называет его гироглайдером – вряд ли удастся опрокинуть.
Кроме того, маховик частично используется и в качестве рекуператора энергии. Когда платформа идет на снижение, освобождающая энергия запасается в гироскопе и затем может быть использована для динамичного подъема. На земле же, для облегчения взлета, маховик можно раскрутить от стационарного двигателя.
Подобные ДПЛА Колпакчиев предлагает использовать не только для сельхозработ, но и для патрулирования автотрасс, нефте– и газопроводов, для слежения за миграцией рыбы, предупреждения о пожарах, аэрофотосъемки, экологического контроля…
В общем, работы предостаточно. Вот только когда в небе появятся первые гироглайдеры? Игорь Николаевич Колпакчиев надеется, что в ближайшее десятилетие. Для их конструирования, строительства им и создана фирма «Взлет».
