ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ДОЗВУКОВЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ САМОЛЕТОВ
11.1. Общие положения
В ближайшие десятилетия, как и в настоящее время, большая часть воздушных перевозок будет обеспечиваться экономичными дозвуковыми самолетами. Техническое совершенство гражданских самолетов определяется прогрессом в аэродинамической компоновке самолета, его силовой установке, разработкой новых материалов и авиационных конструкций, внедрением современного оборудования и систем управления.
Как следует из материалов настоящей книги, для магистральных пассажирских самолетов одним из важнейших направлений улучшения аэродинамики является проектирование крыла большого удлинения с утолщенными профилями, обеспечивающего снижение индуктивного сопротивления и высокое аэродинамическое качество при крейсерской скорости полета. Важными являются также проблемы уменьшения сопротивления трения, снижения сопротивления интерференции, улучшения взлетно-посадочной механизации.
Основными направлениями технического прогресса в силовых установках являются разработка высокоэкономичных турбореактивных двухконтурных двигателей с большой и сверхбольшой степенью двухконтурности, снижение веса двигателей, снижение удельных расходов топлива, разработка двигателей большой тяги.
Технический прогресс в авиационных конструкциях связан с широким внедрением композиционных материалов и усовершенствованных сплавов, применением новых технических решений, улучшением технологии производства.
Значительный прогресс достигнут в системах управления самолетом. Разрабатываются новые интегральные электродистанционные системы управления, включающие в себя управление аэродинамическими поверхностями, двигателем и другими агрегатами самолета, системы улучшения устойчивости и управляемости, активные системы управления нагрузками. Бортовые системы обеспечивают оптимизацию режимов полета и перекачку топлива для изменения центровки. Современная кабина будет иметь во многих случаях только двух членов экипажа, усовершенствованные индикаторы и цифровое электронное оборудование.
В результате технических усовершенствований обеспечивается высокая надежность и безопасность, непрерывное снижение расходов топлива, упрощение технического обслуживания и снижение эксплуатационных расходов, удешевление производства, решение проблем оіфужающей среды и экологии.
|
Дальность полета. км Ррис.11.1. Сравнительная себестоимость перевозок для средних магистральных самолетов (по данным Гос НИИГА) |
В качестве иллюстрации на рис.11.1 показано, что новые средние магистральные самолеты семейства Ту-204 смогут обеспечить снижение на 25-40% эксплуатационных затрат при выполнении пассажирских перевозок по сравнению с эксплуатируемыми Ту-154 и Ту-154 б, парком которых в последние годы выполнялось до половины объема всех пассажирских перевозок в бывшем СССР. На рис. 11.2 показана сравнительная себестоимость перевозок(в условиях конца 1993 г.) для ближних магистральных самолетов ОКБ им. А. Н. Туполева и А. С.Яковлева. Создаваемые на основе современных технических достижений ближние магистральные самолеты нового поколения Ту-334 и Як-242 будут иметь экономические показатели на 20-30% лучше.
|
Рис.11.2. Сравнительная себестоимость перевозок для ближних магистральных самолетов (По Данным Гос НИИГА) Традиционный показатель топливной эффективности магистральных пассажирских самолетов, характеризующий расход топлиза при полете на техническую дальность с максимальной пассажирской нагрузкой, отражает прогресс в различных направлениях авиационной науки и техники(рис.11.3).В настоящее время расход топлива при перевозках пассажиров воздушным транспортом сравним по порядку величины с соответствующим показателем для пассажира легкового автомобиля. Однако, возможности технического прогресса в гражданской авиации далеко еще на исчерпаны. Для иллюстрации вышесказанного на рис. 11.4 показано отношение реально достигнутого аэродинамического качества пассажирских самолетов к теоретическому пределу, рассчитанному в |
Рис Л 1.4. Отношение максимального аэродинамического качества к теоретическому тіределу
условиях турбулентного обтекания всей поверхности самолета. Как видно, аэродинамическое совершенство гражданских самолетов в настоящее время находится на достаточно выооком уровне, однако можно предполагать его дальнейшее повышение для традиционных аэродинамических компоновок по крайней мере на 10-15%.
Резервы дальнейшего улучшения технических характеристик имеются также в конструкции самолета, материалах, системах управления, в двигателях.