BOHN: Последние Новости Суббота, 17.02.2018, 22:19
Меню сайта
Категории раздела
Политика [91]
Экономика [71]
Культура [25]
История [13]
Религия [2]
Россия [70]
Приколы [23]
События [52]
Вооружения [21]
Наука и техника [31]
Здоровье и экология [11]
Животные и природа [2]
Разное [31]
Форма входа
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » 2010 » Ноябрь » 6 » К аварии А380
15:37
К аварии А380


Вряд ли кому-нибудь удалось не услышать об аварии аэробуса А380 австралийской компании Quantas, произошедшей утром в четверг. Равным образом большинство так или иначе слышали о двух, не побоюсь этого слова, эпохальных новинках мирового лайнеростроения. Одна из них – этот самый А380 европейского концерна Airbus S.A.S, вторая – последнее изделии Boeing'а, «Дримлайнер», носящий родовой номер 787.

Оба самолёта чудо как хороши – это без иронии, – и оба имеют очень неплохие перспективы на рынке. А почему? Почему рынку нужны оба самолёта? Почему он не выбрал какой-то один из двух «суперов»? И, надо думать, конкуренция между ними будет принципиально меньшая, чем между другими лайнерами двух авиастроительных гигантов.

Почему?

Потому, что они не просто разные. У них разные «целевые аудитории», и каждый из них оптимизирован под свою. Даже, скорее, максимизирован.

Но сначала – пара слов о двигателе, из-за которого произошла аварийная посадка.

Называется он «Трент» 900. Фирма Rolls Royce начала разрабатывать семейство «Трент» на рубеже 1980–90-х годов. Исходный вариант «Трент» 800 находится в эксплуатации с 1995 года, а «Трент» 900 был сертифицирован в 2007 году.

Все «Тренты» – это турбовентиляторные двигатели, построенные по трёхвальной схеме. Это значит, что у них двухступенчатый газогенератор, имеющий в своём составе компрессоры среднего и высокого давления, приводимые каждый от своей турбины. Это – два вала; а на третьем валу третья турбина вращает вентилятор, являющийся «по совместительству» компрессором низкого давления. Такая схема – один из лучших способов достижения высокой степени двухконтурности – у «Трентов» она составляет 3,5. А степень двухконтурности – это экономичность, повышение каковой и было главной задачей разработчиков при создании семейства.

Разные модели «Трентов» имеют тягу от 31 до 43 тонн, и «девятисотый» не является самым мощным из них.
Как бы то ни было, будучи, как уже сказано, сертифицирован в 2007 году, «Трент» 900 является сравнительно «молодым» изделием, и его авария – событие, бесспорно, неприятное, – не должна удивлять слишком уж сильно.
Более того, случившееся даже вселяет некоторый оптимизм – вполне конкретного свойства. Двигатель разрушился без фатальных последствий для «остального самолёта». Значит, конструкторам удалось выполнить одно из важнейших требований – требование безопасного разрушения. Это, конечно, не столь эффектная характеристика, как та же тяга или диаметр двигателя – а у «Трента» он приближается к трём метрам – но, думаю, как раз этот случай наглядно демонстрирует, почему ею нельзя пренебрегать.

И ещё одно примечание. Фима Rolls Royce уже делала двигатель с таким названием, и когда! Ещё в конце войны.
Тогда на всю антигитлеровскую коалицию имелся один тип реактивного самолёта, принявший участие в боевых действиях. Это был истребитель Gloster «Метеор», выпускавшийся с двумя турбореактивными двигателями фирмы, в основном с «Дервентами» той же Rolls Royce. А в конце войны Rolls Royce изготовила и турбовинтовой двигатель, и вот его-то и назвали «Трент».



Модификация «Метеора», на которую его поставили, называлась F Mk.1. Машина взлетел впервые через две недели после окончания войны и так и осталась опытной. А вот прочие её собратья, будучи не слишком инновационными – прямокрылые, двигатели на крыле, как у фронтового бомбардировщика, - прослужили в Королевских ВВС Британии 15 лет, а кое-где и значительно дольше.

***

Однако вернёмся к нашей парочке, А380 и «Дримлайнеру».

В сегодняшнем рынке пассажирских авиаперевозок отчётливо выделились две зоны. С одной стороны, углубляющееся международное разделение труда, вкупе с неоднородным распределением «людского ресурса» на планете, приводит к тому, что большие и всё растущие массы сравнительно неизбалованных людей ищут применения своим способностям за границами родных стран. Такое характерно прежде всего для азиатско-тихоокеанского региона, и масштабы авиаперевозок там увеличиваются непрерывно, и конца этому пока не видно. Но и в Европе можно наблюдать сходное явление – например, в отпускные сезоны, когда десяткам миллионов людей нужно лететь – недалеко, но срочно.

С другой стороны, на межконтинентальных, трансокеанских линиях пассажиропоток почти не меняется. Зато летают там люди, более привычные к комфорту.



А380, самый большой пассажирский самолёт планеты, рассчитан на обслуживание первой категории людей, или, как мы назвали, первой зоны рынка. Он может нести полтысячи пассажиров на большую дальность, а на среднюю – до 800. Зато он столь велик, что принять его может сравнительно небольшое число крупнейших аэропортов – хабов. А дальше наши «неизбалованные» должны пересаживаться на более скромные машины – благо, таких хватает.

Видите, и в сообщении об аварии фигурирует самолёт австралийской авиакомпании, севший в Сингапуре…

Для второй категории пассажиров, для второй зоны рынка предназначается Boeing 787 «Дримлайнер». Его вместимость не впечатляет – менее 300 человек. Зато дальность полёта – 16 000 км.. И он, сравнительно небольшой, зато очень дальнемагистральный, может соединять уже не хабы, а любые два приличных аэропорта в любых концах мира.



Кроме того, следуя развитым потребностям своих приоритетных пассажиров, Boeing обеспечил в машине комфорт, удивляющий даже на фоне сегодняшних, весьма высоких, стандартов.
Вот и получается, что пути наших героев – пересекаются, конечно, но не слишком сильно. Во всяком случае, другие магистральные типы Boeing'а и Airbus'а теснят друг друга гораздо энергичнее. Ведь среди них всегда можно найти пару, предназначенную для решения буквально одной и той же задачи.

***

Время жизни типа самолёта – не отдельной машины, а типа, – сегодня может составлять четыре десятилетия и больше. Вспомните хотя бы знаменитый 747 «Джумбо», летающий с начала 1970-х годов и отнюдь не собирающийся выходить в тираж. Или наш Ту-154… Не вызывает сомнений, что А380 и «Дримлйнер» будут летать долго-долго, составив весьма значительную часть парка магистральных пассажирских самолётов близкого будущего.

Если только в мире не произойдёт кардинальных изменений; но это явно другая тема.

Владимир Мейлицев, www.bwana.ru


A380, вид спереди.
Категория: События | Просмотров: 4357 | Теги: Boeing, авария, Дримлайнер, Сингапур, Dreamliner, А380, двигатель, Эрбас, Airbus, Боинг | Рейтинг: 0.0/0

Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем мультиблоге пользователем Armator на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта - как это сделать, описано в том же Пользовательском Соглашении. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Всего комментариев: 10
1  
Что хотелось бы сказать по поводу двухконтурности.

По моим данным, степень двухконтурности у 900-го трента гораздо выше - около 8.

И надо отметить, что сама по себе "степень двухконтурности" напрямую с экономичностью не связана. Это всего лишь отношение количества воздуха, прокачиваемого через двигатель, к количеству воздуха, поступающего в газовую турбину.

Моторы с существенной степенью двухконтурности называют турбовентиляторными, и фактически такие моторы представляют собой помещенные в обтекатель турбовинтовые агрегаты. Что на примере Трентов видно совершенно явственно.

Замечу, что классический турбовинтовой НК-12, разработанный еще в 50-е годы, имеет "степень двухконтурности" более 10, и удельный расход топлива 0,161 кг/л.с.*ч - занчительно ниже, чем у трента. А уж ресурс, доведенный до 5000 часов - даже роллс-ройсу является предметом зависти.

На самом деле то, что роллс-ройс применил технически очень сложную схему с тремя компрессорами и тремя турбинами - это не признак их гениальности, а признак технического маразма и того, что они зашли в тупик.

Скажем, на том же древнем НК-12 компрессор двигателя 14-и ступенчатый - при том, что крутит его одна турбина, и та же самая, что крутит основные винты. Никаких проблем это не вызвало - кроме того, что пришлось городить дифференциальный редуктор.

Люди из Ролса решили не делать редуктор, а соосные винты (называемые там вентиляторами - поскольку они крутятся в кольцеобразном внешнем обтекателе) крутить разными турбинами встречного вращения. И винты сделать не сдвоенными, как обычно, а строенными - чтобы выиграть в диаметре.

Вот из-за этого весь геморой и начался.

Похожую - только двухвальную - конструкцию имеет российский ПС-90.

На самом деле я вам могу сказать даже больше - конструкторы Ролса оказались заложниками нежелания авиаконструкторов Дассо (Эйрбаса) и Боинга отказаться от привычной им схемы низкоплана. Поднять крыло - чтобы увеличить диаметр вентиляторов - они не захотели. И не то чтобы им было западло делать "русскую схему" - у них просто плохо с наработками по конструктиву тяжелых высокопланов (в США такую схему использовал Локхид).

Вот и пришлось мучиться - впихивать большую тягу в сравнительно малый диаметр.


2  
Против огромной "степени двухконтурности" турбовинтовых двигателей - кто ж будет спорить...
А только факт:
1) много ступеней компрессора в одном каскаде (14 у НК-12) - наверное, всё же не сильно хорошо, если практически на всех машинах, летающих даже и до М = 2,5 включительно, ставят двухкаскадные движки, то есть двухвальные.
2) То, что двухконтурные двигатели (ДТРД) для дозвуковых самолётов "идут навстречу" турбовинтовым и давно уже зашли так далеко, что получили отдельное название - турбовентиляторные - тоже факт. Но это есть законный процесс оптимизации, и наверное, он-таки дал позитивный результат. В частоности, это подтверждается тем, что
3) Все американские высокопланы после "Каргомастера" несут не турбовинтовые движки, а всё же ДТРД. Ну не назло же русским они это делают!
4) Наконец, у Ту-16 (среднеплана) не потому столь высокое шасси, что конструкторам нравится такая эстетика. А потому, что 12 000 л.с. его НК-двенадцатых потребовали ну очень больших винтов, даже после того, как вместо одного пропеллера применили два, противоположного вращения. У Трент-900 мощность раза в 2,5 больше; так какие винты должны быть у него?! Вот и ставят "винты в обечайке", т.е вентиляторы.
А схема низкоплана всё-таки, пусть и ненамного, но аэродинамически эффективнее схемы высокоплана. Все мы знаем, что с 1970-х аэродинамическая эффективность - просто священная корова в пассажирской авиации, и, в общем-то, причины вполне понятны.
...Похоже, мы перечисляем одни и те же доводы, только относимся к ним по-разному. Вот в чём согласен, так это в том, что, вероятно, трёхвальную схему делать было необязательно; и геморрой в ней есть. В большинстве случаев обходятся двухвальной и сильно при этом не страдают.

3  
Видите ли, тут не нужно путать количество ступеней компрессора (то есть рабочих колес) и количество валов.

HK12 вообще одновальный - ему не нужно две турбины, чтобы крутить соосные винты в разные стороны.

Там применены винты очень большого диаметра (6 метров) - поэтому редуктор был неизбежен. А раз редуктор - то почему не сделать его дифференциальным, и крутить оба винта в разные стороны одной турбиной.

Теперь по поводу турбовентиляторов vs турбовинтов. У турбовентиляторов есть только одно принципиальное преимущество - более низкая шумность, при прочих равных. Винт в кожухе проще глушить. Есть и некоторая разница в диаметре колеса - но на самом деле непринципиальная.

То, что у США применяются турбовентиляторы даже на некоторых грузовых высокопланах - это из-за борьбы с шумом. Ну и ради унификации с гражданскими моторами.

Те же Dornier 328, Bombardier Dash 8 или там ATR 72-200 прекрасно себя чувствуют с турбовинтами - при том, что это пассажирские самолеты. И там для упрощения даже нет соосных винтов.

То, что у Трента выжата такая мощность в столь скромном диаметре колёс - заслуга и трехвинтовой соосной схемы, но прежде всего это заслуга современной аэродинамики, позволившей делать достаточно тихие винты со сверхзвуковой скоростью течения потока на лопастях. Это позволило нарастить обороты и увеличить количество лопастей. Причем особой разницы в диаметре вентилятор там не давал - можно было бы и открытые винты в таком же примерно диаметре поставить - они бы чуть отличались формой наружной части лопасти и были бы чуть больше по диаметру сами, но зато без кожуха. Так на так и вышло бы.

Но я-то говорю о том, что если бы у трента было позволено увеличить диаметр колес всего на полметра или чуть больше - то хитрозамороченная трехвальная схема не потребовалась бы вовсе.

Кстати - огромные винты Ту-95 это дань не мощности моторов, а тогдашней аэродинамике винтов. Рассчитывать винты более четырех лопастей с широкой серпообразной лопастью тогда просто не умели. Да еще скорость самолета военные требовали высокую. Вот и пришлось опускать обороты, поднимать диаметр. Однако надо признать, что КПД такого движителя высокий.


4  
Насчет аэродинамики низкоплан vs высокоплан - тут есть спорные моменты.

В теории основную подъемную силу крылу на дозвуке обеспечивает именно верхняя поверхность (примерно 70% на современных профилях). Поэтому чем чище верхняя поверхность - тем лучше. При прочих равных высокоплан имеет более короткое крыло и т.д. Поэтому, кстати, почти все крылатые ракеты выполнены как высокопланы.

Проблемы высокопланов не в аэродинамике крыла как такового, а в чрезмерной уравновешенности - которая вызывает необходимость увеличивать площадь горизонтального оперения для компенсации изменений в развесовке и т.д. Именно от нее и идет "лишнее" сопротивление.

В принципе, это борется. Вообще я люблю вот эту картинку - которая показывает наглядно, насколько привычная аэродинамическая схема диктует стиль конструктору:

Тут хорошо видно, что все гражданские самолеты Антонова после Ан-2 были высокопланами. И маленькие, и большие, и такие и сякие - все.

Ту-95 тоже является высокопланом. Равно как и американский B-52. Более того - это естественное решение для машины с двигателями ПОД крылом.

А пассажирские низкопланы - это порождение старой боинговской схемы с моторами в хвосте.

Однако то, что смотрелось разумно на такой компоновке - выглядит вполне безумно, когда в виде низкоплана делают широкофюзеляжный самолет с огромного диаметра моторами под крылом.


5  
Простите, а разве из моего писания можно заключить, что я путаю каскады со ступенями? Мне казалось, что я как раз противопоставил...

Ну да пустяки.

Насчёт почти одинаковых диаметров вентилятора и винта - не соглашусь. Никакие шести-, семилопастники с большой хордой не становятся столь же компактными, как вентилятор - это же просто увидеть на тех же, перечисленных Вами, Дорнье и Бомбардье. И у них ведь движки по 3-4 тыщи сил - а какого бы диаметра были винты, если б, как Трент, 40 тысяч? И не надо было навешивать на них редуктор, ставить соосные винты - на Ту-16 они же не ради красивой идеи стоят. Габарит, а с ним, действительно, сверхзвуковая окружная скорость... вот и пришлось загружать машину редукторами и сверхвысоким шасси. Обошлись на Дорнье одним винтом - сэкономили несколько сотен килограммов веса конструкции.

Всё же, думаю, эта силовая установка оказалась хорошей, но без большой перспективы. Всё-таки не везде же сидят упёртые дураки, из дешёвых понтов держащиеся за неудачную схему с несколькоступенчатым вентилятором. И ведь пробуют сделать промежуточную схему со сверхзвуковым обтеканием концевых частей - ввинтовентилятор - да только истинный винтовентилятор ещё никому не удался, так ведь? И то, что сейчас серийно летает с саблевидными лопастями - это ещё не "настоящий" винтовентилятор, так ведь?

Даже самый футуристический, обогнавший Европу Ан-70, и тот пока никак... И это при том, что у него винты, при противоположном вращении, при мощности меньше 15 000 сил, имеют диаметр 5.3 м!

Про то, что для Трента рассматривался вариант с открытым многолопастным "многослойным" винтом - не знал, интересно. И то, что его диаметр был лишь чуть-чуть больше диаметра "штатного" вентилятора, то есть немного больше 3 м, так? - это особенно интересно. Но всё равно не понимаю, как для 40 тыс. сил может хватить трёх винтов по 3 метра, а 15 тыс. - требовать, пусть два, но диаметром чуть не вдвое больше (раза в 3,5 больше по ометаемой площади). Вероятно, всё же число оборотов у винтов А-70 намного меньше "вентиляторного". И, если это связано с шумностью, значит, шумность является достаточно критичным параметром при принятии решений.

И снова присоединяюсь к необязательности трёхвальной схемы.


6  
Чёрт! ОписАлся! Конечно, Ту-95, а не Ту-16.

Мне казалось, что проблемы высокорасположенного крыла на ТРАНСПОРТНОМ самолёте не в чрезмерной поперечной устойчивости - с этим бы справились. Вот, у высокоплана Ту-95 - намного ли более развитое оперение, элероны, чем у низкоплана Ту-114? Я не замечал...

По моим представлениям, дело в том, что высокорасположенное крыло даёт худшую картину интерференции с фюзеляжем, чем низкопланное при прочих равных. И вот, для грузовиков, у которых и так фюзеляж широкий, кургузый, часто некруглого сечения, с кормовым подрезом, с обтекателями шасси за пределами основного габарита, и летающих небыстро, - у таких грузовиков вклад "плохизны" от верхнего крыла сравнительно невелик. А компоновочные, эксплуатационные преимущества - значительны. И ставят высокое крыло по всему свету, и, заметьте, вешают под него ТВлД, - все как один! - если говорить о больших транспортниках. Дорнье-Бомбардье-Ан-26 - маленькие...

Да, так вот, для транспортников, по приведённым причинам, высокое крыло и удобно, и допустимо. А пассажирские... Идеально круглые; идеально сигарообразные; большого удлинения; шасси в основном габарите; и летать должны не по мере загрузки, а по расписанию, то есть очень-очень рискованно с экономической точки зрения. Вот на них будут вытягивать каждый процент эффективности, каждую десятую процента. И на них - низкорасположенное крыло. На больших, я имею в виду. И на маленьких, но роскошных, всяких там "Гольфстримах" - "Эклипсах". А маленькие и простые - так они ж зачастую сильно унифицированы с "грузовиками", и вообще, там, наверное, своя логика. Думаю, слишком много "неаэродинамических" факторов.

Насчёт Антонова... Если не считать линии Ан-24. Он же делал только грузовики! И Ан-10 был вариантом грузовика, точнее, попыткой создать "быстроконвертируемый" самолёт. Не получилось, и Ан-10 скоро исчез... Кстати, мне повезло разок на нём полетать, в Калининград. Антонов делал в основном большие грузовые машины, а они, по моей логике, и должны быть высокопланами, независимо от типа двигателя. Хотя, наверное, в данном конкретном случае, и в ряде других, элемент приверженности имеется. Не вкусовщина, а - отработанная конструктивная схема, методики расчёта, даже в какой-то степени испытательные стенды... Да, есть причины для приверженности. Значит, должна быть и приверженность.

В общем, такое впечатление, что я верю в разумность авиастроителей намного больше, чем Алекс. А что ж, сам из них, корпоративная солидарность...


7  
Вы ошибаетесь. И у 747 боинга, и у A380 фюзеляжи не только не имеют большого удлиннения, но они даже не круглые и не сигарообразные.

Больше того - эти самолеты имеют еще более ПУХЛЫЕ фюзеляжи, чем транспортники антонова, и еще худшее отношение площади сечения к длинне.

Но самое главное - на A380 видно, до какого маразма дошли конструкторы, пытаясь сохранить низкопланную компоновку там, где она уже совсем не подходит. Я специально добавил в основную статью фото, показывающее A380 спереди - поглядите и оцените.

Вы полагаете, что вот эта вот шизофрения с гнутым крылом (чтобы всё-таки всунуть под него моторы большого диаметра) - это нормально? Вы полагаете, что вот эти вот наклонные консоли - это верх аэродинамического качества?

Размер оперения, кстати, тоже впечатляет. Что и объяснимо при такой форме крыла.


8  
А вот у пресловутого Ту-95 фюзеляж и большого удлиннения, и сигарообразный, и почти круглый.

Что не мешает ему быть высокопланом.

А тот же самый B-29 - имеющий совсем уж канонически сигарообразный фюзеляж в виде строго симметричного тела вращения, и длинный - при этом среднеплан. Хотя компоновка среднеплана технически наиболее геморойна.

Так вот Ту-95 был высокопланом - при том, что Туполев как раз не имел ни малейшего пристрастия к какой-либо одной компоновочной схеме. Он запросто переходил от низкоплана (АНТ-6 ТБ-3) к среднепланам и высокопланам, от классической компоновки к летающему крылу (Ту-144) и так далее.

Вот, кстати, очень характерным примером является история создания Ту-204 - который низкоплан, но с моторами под крылом. Знаете, почему он такой уродливый? Потому что это фактически крыло и фюзеляж от Ту-134Д, на которые попытались приделать два довольно крупных вентиляторных мотора ПС90. Естественно, в хвосте (как более компактные турбореактивные моторы на Ту-134) они не помещались - пришлось городить под крылом. Ну и понеслась телега по кочкам.

Поэтому от Ту-204 и собираются отказываться, заменяя их на SSJ-100 и Ан-148. Последний из которых - высокоплан, причем спроектированный на основе транспортного Ан-74 путем перестановки двигателей под крыло.

С удивлением было обнаружено, что топливная экономичность Ан-148 ничуть не уступает таковой у аналогичных машин с компоновкой типа низкоплана с такими же моторами. И даже несколько выше.

Кстати - фюзеляж Ан-148 гораздо ближе к круглой сигарообразной форме, чем A-380.

А вот конструкторы сухого решили не рисковать, и использовать более шаблонную для западного потребителя схему низкоплана с моторами под крылом. Но они применили весьма передовые моторы SaM 146 довольно малого для турбовентиляторов диаметра.


10  
Ну, здесь прямого предмета для спора не вижу... Вот, что ли, отбрехнуться... На Бе-200 на хвосте стоят весьма габаритные двигатели. Почему б на Ту-204 не поставить?
А от размещения на хвосте отказались, потому что у больших самолётов, бывает, это создаёт очень неприятные проблемы по центровке. Читал такое про Ил-62. А ещё, и, может, это главное, движки на крыле его, крыло, разгружают, и это даёт хорошо заметный выигрыш в весе конструкции.
...Всё-таки мне трудно поверить в то, что все эти наследники великих - всяких Блохов, Де Хевиллендов и пр. - что все они просто ленятся сделать хорошо.

9  
На (7). Ну, ладно, фюзеляжи не круглые. А у транспортников - далеко не у всех квадратные. Зато типичный транспортниковый хвостовой подрез, где рампа, - разве он не портит аэродинамику? И типичные транспортниковые гондолы шасси...
А вот изгиб крыла А380, если вдуматься, действительно впечатляет. Трудно не понять, насколько это геморрой. И трудно поверить, что это, хоть немного, но не портит аэродинамику.
А вот как связать размер оперения с формой крыла - не знаю. Я обычно связываю площадь горизонтального оперения с требованиями по диапазону центровок, а высоту вертикального - с максимальными безопасными углами атаки. Площадь последнего должна быть немаленькой из-за достаточно заднего расположения центра масс и большой парусностью передней половины "широкофюзеляжного фюзеляжа".
А, понял. Положительный угол поперечного V - излишняя поперечная устойчивость - большая площадь горизонтальных рулей... Так?

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Календарь
«  Ноябрь 2010  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
2930
Поиск
Архив записей
Copyright Последние Новости BOHN © 2018
Компактный вид сайта
Создать бесплатный сайт с uCoz