Национальный проект «Крылья России»

Дорога к «Национальной безопасности России».

Автор: Войцех О. Г.

 Генеральный директор ООО «НПП «Авис – Альфа», Москва

Аннотация:

В статье поднимается важнейшая проблема стоящая перед экономикой России – повышение эффективности транспорта и снижение необходимых затрат на его обслуживание. Предлагается единственно возможный выход из создавшейся ситуации: Учитывая размеры страны и практическое отсутствие дорог от Урала до Камчатки, использовать для транспорта  летательные аппараты нового поколения – «Эжектолёты» – СВВП с эффективностью превышающей все известные виды транспорта.

 

Abstract:

A major problem facing Russian economy today is how to raise the efficiency of its transportation system and decrease servicing costs. Taking into account the size of the country, the author proposes an air transport vehicle, «Ejectolyot» - VTOL, which operates on a radically new principle. The estimated efficiency of Ejectolyot exceeds that of all known types of transport means

 

Содержание:

1.      Проблемы на текущий момент и перспективу.

2.      Появившиеся новые возможности для решения экономических проблем.

3.      Что такое Эжектолёт?

4.      Обеспечение безопасности полётов.

5.      Какие задачи можно решать с помощью эжектолётов?

 

1. Проблемы на текущий момент и перспективу.

Основную проблему для развития нашей страны создают её гигантские размеры и климатические особенности при неразвитости транспортной инфраструктуры и отсутствии экономически эффективных видов транспорта. Это подготавливает условия для распада страны на автономные слаборазвитые регионы, которые, несмотря на наличие природных богатств, не имеют достаточных средств и ресурсов для решения своих насущных проблем, что в конечном итоге может привести к последовательному захвату этих регионов более энергичными и заинтересованными странами. Учитывая, что, при размерах нашей страны, вечная мерзлота и болота не позволяют строить дешёвые железные и шоссейные дороги, которые эффективны при малых размерах территорий в Европе, а авиационный транспорт требует многочисленные аэродромы, значительная часть которых в Сибири и на Востоке приведена в негодность за последние годы, возникла необходимость в новых, более эффективных и производительных видах авиационного транспорта. Транспорта, который не требовал бы сооружения дорогих аэродромов, так как обладал бы способностью вертикального взлёта и посадки, и не требовал бы отчуждения под сооружение транспортных путей громадных земельных или водных площадей, не зависел бы от времени года и погоды,  при неограниченной дальности полёта и грузоподъёмности в тысячи тонн, скоростью полёта - 700 - 900 км/час, имея при этом очень высокую топливную эффективность – в 5 раз выше современной транспортной авиации.

            Создание ЛА с полезной грузоподъёмностью 5000 тонн, дальностью полёта без дозаправки 30-50 тысяч километров и высокой скоростью полёта, решит множество проблем хозяйственного и оборонного значения, стоящих перед экономикой нашей страны.

            Не менее важной является проблема междугороднего авиационного транспорта, связанная с удалённостью аэродромов от городов и мест проживания людей в связи со значительным шумом, создаваемым ЛА, малой пропускной способностью аэропортов и дороговизной современных летательных  аппаратов. Для связи города и аэропортов необходимы авиа такси. К сожалению, на эту роль не годятся современные вертолёты, а тем более самолёты. Необходимы массовые ЛА вертикального взлёта и посадки, выполняющие функцию авиа такси.

Вместе с тем, городской автомобильный транспорт в Москве и крупных городах мира, из-за значительного увеличения числа машин и ограниченной пропускной способности дорог, полностью дискредитировал идею массового автомобильного транспорта. В экстренных ситуациях, когда автомобильный транспорт должен максимально эффективно выполнять свою функцию, именно он и является причиной неразберихи, массовых дорожных пробок, и помехой для работы сил МЧС, МВД, пожарных, скорой медицинской помощи, эвакуации населения из пострадавших районов городов.

 «Величайшее изобретение человечества» - колёсный транспорт,  оказывается совершенно беспомощным перед пространством, где нет дорог, в болотах, в местах подверженных сейсмическому воздействию, пересечённых водоёмами, водяными и селевыми потоками, камнепадами, разрушенными мостами и просто дорогами, заваленными разрушенными высотными домами и запруженными оставленными автомобилями.

Все существующие виды транспорта создаются для нормальной, спокойной жизни, где порядок обеспечивается правилами, которые не работают в экстремальных условиях. Люди сами создают ситуации, в которых они могут с очень большой вероятностью погибнуть. При возникновении экстремальной ситуации, когда необходимо провести срочную эвакуацию людей из опасного района, возникают заторы на дорогах, к горящим зданиям невозможно подъехать пожарным машинам и машинам спасателей, нет высотных лестниц и аварийных устройств, для спуска людей с верхних этажей. Все видели, что происходило 11 сентября в Нью-Йорке. Эта тотальная беспечность, эта «Русская рулетка» почему-то  считается нормальной в нашем мире. Люди считают, что кто-то должен думать об их безопасности, и кто-то должен их защитить от катастроф и любых неприятностей. Те государственные чиновники, которые принимают решение о выделении государственных средств на создание новых технологий, обеспечивающих безопасность жизни людей, должны думать не только о сиюминутных нуждах страны, но и о завтрашнем дне. Принятие решений о перспективных разработках самый ответственный шаг. Даже обладая самыми современными знаниями, увидеть перспективу или тупик часто чрезвычайно тяжело. Порой, именно «Всемирно признанные специалисты», отстаивая общепринятое учение и свой профессионализм, являются душителями единственно верных предложений, выдвинутых пока мало известными изобретателями.

К сожалению, История знает очень много примеров, когда более прогрессивное открытие подавлялось в угоду политическим, экономическим или личным интересам людей, находящихся во власти (политической или научной). Так было и со многими летательными аппаратами, разрабатывавшимися в СССР. Их судьба решалась зачастую людьми малограмотными и явно незаинтересованными в появлении, с их точки зрения, ненужного ЛА. Но сейчас не об этом.

 

2. Появившиеся новые возможности для решения экономических проблем.

         Развитие микроэлектроники и создание моделирующих программ,  привело к появлению программного пакета математического моделирования гидрогазодинамики «FlowVision», созданного российской фирмой «ТЕСИС» [1], позволяющего не только с высокой точностью моделировать гидрогазодинамику сложных систем, но и автоматически оптимизировать геометрию аэродинамических элементов по заданию конструкторов.

            Применение этого программного пакета, привело к прорыву в понимании физического механизма образования силового взаимодействия тел и окружающей их газовой и жидкостных сред, что повлекло за собой качественное переосмысление эффективности конструкций летательных аппаратов. В результате этой работы появился принципиально новый вид летательного аппарата – Эжектолёт.

3.Что такое эжектолёт?

Эжектолёт на 16-25 пассажиров

Эжектолёт – это летательный аппарат вертикального взлёта и посадки (СВВП), использующий для создания подъёмной силы и тяги силу эжекции струи газа, создаваемой компрессором или газотурбинным двигателем.

К сожалению, пока не закончена работа по патентной защите основных принципов и конструкции, нельзя подробно описать конструкцию этого ЛА. Принципиальное отличие эжектолёта от других летательных аппаратов заключается в том, что он для совершения полезной работы использует практически до 50% энергии своих двигателей, а не 5-8%, как например самолёт или 2-3% как вертолёт. Эффективность эжектолёта основана на исследованиях пульсирующих эжекторов проведённых академиком В.Н. Челомеевым, О.И. Кудриным и А.В. Квасниковым и зафиксированным как открытие № 314 СССР от 2.07.1951г – аномально высокий прирост тяги в эжекторе с пульсирующей  активной струёй.

Эжектолёт – летающий велосипед

Долгое время открытие наших выдающихся учёных было не востребовано в полной мере, не было потребности в использовании уникального эффекта при существовавшей в СССР доступности топлива и традициях конструирования ЛА.

Выигрыш от применения пульсирующих эжекторов для получения подъёмной силы не реактивным способом, а аэродинамическим, с применением новой, эжекционной теории  подъёмной силы на крыле ЛА[2], создаёт основу для высокой эффективности эжектолётов. Новая эжекционная теория подъёмной силы крыла ЛА была разработана после открытия ошибочности формулы Д. Бернулли[3].

Эжектолёты эффективней по топливу:

автомобилей

в 2 - 5 раза

самолётов

в 5-15 раз

вертолётов

в 20-40 раз

Новая теория подъёмной силы на крыле, открывает ранее неизвестные резервы, позволяющие в 5-15 раз поднять эффективность ЛА, убрать зависимость Ка от угла атаки и длины крыла, убрать зависимость устойчивости и управляемости от скорости полёта, что позволяет, производя взлёт и посадку на нулевой скорости,  значительно поднять безопасность ЛА как транспортного средства. Естественно, что обладая такими характеристиками, эжектолёт станет самым эффективным и безопасным видом транспорта будущего. Нет ни одного извесного вида транспорта, который мог бы конкурировать по эффективности с эжектолётом.

        Впервые появляется возможность заменить автомобили с их недостатками

 на высокоэффективные эжектолёты, что позволит:

- убрать с улиц городов стоящие автомобили и «ракушки» из дворов;

- избавиться от пробок на улицах городов, значительно улучшив экологическую ситуацию;

- убрать с дорог трейлеры, заменив их скоростными – скорость полёта до 800 км/час и экономичными грузовыми эжектолётами с вертикальным взлётом и посадкой;

- улучшить динамику развития предприятий за счёт ускорения транспортных операций по доставке на предприятия сырья, материалов, комплектующих и отгрузке готовой продукции непосредственно заказчику по воздуху из своих производственных цехов;

- обеспечить свежими продуктами питания удалённые районы страны.

Реформируя свою транспортную инфраструктуру, переходя на качественно новый уровень эффективности и производительности транспорта, можно постепенно дополнить существующую систему автомобильных и железных магистральных дорог России новым видом авиационного транспорта. Если учитывать дополнительную выгоду от скорости полёта, отсутствие затрат на строительство дорог и аэродромов, их ремонт, потерь от отчуждаемых под дороги земель, независимость от погоды и климата, преимущество  становится несопоставимым с затратами на разработку и производство эжектолётов. Мы живём  в исторически переломный момент, у человека появится эффективное средство передвижения и реализуется его мечта обрести могучие, надёжные и доступные всем крылья.

 

4. Обеспечение безопасности полётов.

У многих людей возникает вопрос о безопасности полётов. Им страшно представить, что над их головами будет находиться тысячи машин. Пока безопасность обеспечивается правилами для людей – пилотов – обеспечить безопасность на 100% практически невозможно. Держать под непрерывным контролем физическое и психическое состояние пилотов – очень сложная задача. При создании в Японии вычислительных машин пятого поколения, встал вопрос о качестве сборки электронных компонентов. Наличие людей в чистой зоне не давало возможности обеспечить необходимые для технологии производства требования по чистоте и точности. Решение было найдено неожиданное – автоматизировать производство и убрать людей из чистой зоны. Результат у вас на столе – современные компьютеры.

Эжектолёт на 5 пассажиров - авиатакси

Современная технология уже позволяет создавать системы автоматического пилотирования с максимальными отклонениями от заданной траектории полёта в сантиметры – это комбинация систем GPS и более точных местных СВЧ радиомаяков, в роли которых можно использовать ретрансляторы сотовой связи, которых в крупных городах десятки тысяч, а положение каждого известно с точностью до миллиметра. Скорость реакции систем автоматического пилотирования составляет микросекунды и не соизмерима со скоростью реакции человека - пилота.  Каждый ЛА будет двигаться в пространстве с высокой точностью по заранее рассчитанной и выделенной для него, в центре управления воздушным движением, траектории полёта, не пересекающейся с траекториями полёта других ЛА. В управляющем бортовом компьютере каждого ЛА будут находиться алгоритмы поведения системы при возможной потере связи с центром управления воздушным движением, обеспечивающие безопасный полёт в автономном режиме.

 

5. Какие задачи можно решать с помощью эжектолётов?

  1. Летающие «Космодромы»- платформы, несущие на себе весь комплекс оборудования для запуска и приёма космических челноков с полезной нагрузкой до 500 тонн.
  2. Гражданская авиация, беспосадочные планетарные самолёты на 5000 человек - летающие пятизвёздочные отели – аэродромы, способные принимать как дозвуковые, так и сверхзвуковые самолёты.
  3. Пожарные ЛА с большим запасом воды – до 5000 тонн, для тушения крупных пожаров.
  4. Морские спасатели с вертикальной посадкой на водную поверхность.
  5. Госпитали МЧС с вертикальным взлётом и посадкой.
  6. Массовая транспортная авиация – СВВП с полезной нагрузкой 10 – 50 тонн.
  7. Транспортная авиация - СВВП сверхвысокой грузоподъёмности на 1000 – 5000 тонн.
  8. Летающие платформы СВВП – монтажные краны на 100-2000 тонн.
  9. Летающие танкеры до 5000 тонн с вертикальным взлётом и посадкой на землю и воду.
  10. Туристические ЛА с вертикальным взлётом и посадкой на сушу и водную поверхность.
  11. ЛА Бизнес класса, скоростные до 3М и более, с вертикальным взлётом и посадкой.
  12. Специальные ЛА: МЧС, МВД, поисковые, скорая медицинская помощь и т.д.
  13. Летающие высотные ретрансляторы цифровой связи, Интернета и телевиденья.
  14. Местные «Летающие автобусы» на 16-50 мест с дальностью полёта до 2000 км.
  15. Персональные массовые ЛА - СВВП: 1-2 местные, 4-6 местные, авиа такси.

 

Все перечисленные выше транспортные средства будут нарасхват на мировом рынке. Аналогичных товаров в мире пока нет, и от нашего желания зависит, будем мы основными производителями, или отдадим мировой рынок в чужие более предприимчивые и энергичные руки.

Обладая гигантскими природными ресурсами и созидательной силой народа, Россия, обретя новые крылья, должна возродиться как передовая, технологически развитая страна, надёжно обеспечивающая достойный уровень жизни своих граждан.

 

Литература:

  1. http://www.tesis.com.ru/company/about/
  2. Эжекционная модель образования подъёмной силы на крыле ЛА – журнал «Интеграл» №2 за 2009 год.
  3. Парадокс «Уравнения Бернулли» - журнал «Инженер» №7 за 2009 год.