Сергей Мусский - 100 великих чудес техники

• Название: 100 великих чудес техники
• Автор: Сергей Мусский
• Издательство: «Вече»
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2001
• ISBN: 5-7838-1013-4

Лучшие достижения человеческой цивилизации могут вызывать только восхищение могуществом разума человека и искусными деяниями человеческих рук. Перед читателями откроется мир чудес техники, заставляющий усомниться в словах Эйнштейна, что процесс научных открытий – это непрерывное бегство от чудес.

---

При создании планера самолета реализована принципиально новая технология, позволяющая изготавливать детали обшивки в плоском виде, после чего формообразовывать их в поверхности двойной кривизны, имеющие сложную конфигурацию, и стыковать между собой с высокой точностью. Применение крупногабаритных панелей длиной до восьми метров позволило добиться чрезвычайно высокой гладкости поверхности самолета и свести к минимуму крепеж. Это не только «облагородило» аэродинамику и снизило массу планера, но и уменьшило его радиолокационную заметность.

Конструкция планера более чем на десять процентов по массе выполнена из композиционных материалов, однако в дальнейшем процент использования КМ должен быть существенно увеличен, достигнув уровня, реализованного в конструкции самолетов F-22A «Рэптор» и МФИ (22-26 процентов).

На самолете применены принципиально новые «интеллектуальные» композиционные материалы для самоадаптирующихся и саморазгружающихся конструкций».

Ряд элементов конструкции для снижения стоимости и ускорения работы по программе заимствован у серийных истребителей семейства Су-27.

Фюзеляж «Беркута» выполнен в основном из алюминиевых и титановых сплавов. Передняя часть носового обтекателя выполнена «приплюснутой», с оребрением. Вертикальное оперение близко оперению самолета Су-27, но имеет значительно меньшую относительную площадь.

Предполагается оснащение самолета перспективными двигателями АЛ-41Ф с системой управления вектором тяги. АЛ-41Ф разрабатывался с 1985 года в московском конструкторском бюро «Люлька-Сатурн», возглавляемым Виктором Чепкиным, и воплощает в себе основные достоинства двигателей XXI века: имеет удельную тягу 11 кгс на один килограмм массы (нынешние дают 7-9) и обеспечивает длительный полет истребителя на сверхзвуковой скорости без включения форсажа. В отличие от моторов четвертого поколения АЛ-41Ф с самых первых вариантов имеет сопло, обеспечивающее управление вектором тяги.

На самолете С-37 установлена интегрированная система дистанционного управления полетом, способная решать задачи вывода из штопора и пилотирования посредством боковой ручки. Уже ведутся работы по созданию для «Беркута» «борта» пятого поколения. В дальнейшем предполагается оснащение истребителя современным комплексом БРЭО.

На опытном самолете ракетное вооружение отсутствует. Размеры самолета: размах крыла – 16,7 метра; длина самолета – 22,6 метра; высота самолета – 6,4 метра; площадь крыла – 56 квадратных метров. Массы: нормальная взлетная – 25,67 тонны, максимальная взлетная – 34 тонны.

Самолет пятого поколения должен быть малозаметным. И здесь россияне пошли по непроторенному пути.

Ученые Исследовательского центра имени М.В. Келдыша разработали новые технологии обеспечения малозаметности летательных аппаратов. Они принципиально отличаются от американской технологии снижения демаскирующих признаков типа «стелс» и обеспечивают полную скрытность защищаемого объекта, но и значительно дешевле. Об этом заявил директор Центра академик РАН Анатолий Коротеев.

Комментируя факт отсутствия на опытном истребителе пятого поколения, созданного АНПК «МиГ» и представленного во время выкатки в подмосковном Жуковском под шифром 1.44 защитного радиопоглощающего покрытия типа «стелс», Анатолий Коротеев заявил, что России «нет необходимости воспроизводить эту устаревшую технологию. Если перед Центром Келдыша будет поставлена задача обеспечить «невидимость» нового российского истребителя пятого поколения, то мы ее обеспечим на более высоком уровне и при значительно меньших затратах, чем это удалось сделать американским специалистам».

Вот что пишет в своей статье в «Независимом военном обозрении» Николай Николаевич Новичков – главный редактор редакции научно-технической информации ИТАР-ТАСС:

«В России уже удалось создать технологии обеспечения малозаметности, основанные на иных физических принципах. Ученые Центра имени Келдыша предложили создавать вокруг аппарата специальное плазменное образование, которое мешает «видеть» летательный аппарат. При этом не затрагивается аэродинамика самого аппарата. Не влияя на летно-технические характеристики защищаемого от обнаружения самолета, окружающее его облако искусственной плазмы обеспечивает снижение заметности более чем в 100 раз при значительно меньших затратах.

Физическая суть российской технологии обеспечения малозаметности заключается в следующем. Для обнаружения самолета или ракеты радиолокационные станции противника начинают генерировать электромагнитные волны и облучать ими летящий объект. Если при этом этот объект окружен облаком плазмы, то при взаимодействии с ним электромагнитных волн средств обнаружения противника возникает несколько явлений. Во-первых, происходит поглощение энергии электромагнитной волны, так как при прохождении плазменного образования она вступает во взаимодействие с заряженными частицами плазмы и передает им часть своей энергии, то есть затухает. Во-вторых, вследствие ряда физических процессов электромагнитная волна стремится обогнуть плазменное образование. Оба этих явления приводят к резкому снижению отраженного сигнала.

Проведенные экспериментально-теоретические работы на наземных моделирующих установках и натурных условиях доказали эффективность данной технологии как при непрерывной, так и при импульсной подсветке защищаемых объектов. В Центре были созданы специальные устройства первого поколения, обеспечивающие создание искусственного плазменного поля вокруг летательного аппарата и снижение отраженного сигнала».

Тем временем в Центре Келдыша разрабатывается еще более эффективные системы обеспечения малозаметности третьего поколения, основанные на новых физических принципах.

Стратегический бомбардировщик B-2

Стратегический бомбардировщик «Нортроп» B-2 знаменовал собой возвращение американских конструкторов к забытой, казалось, схеме «летающее крыло» Возрождение «летающего крыла» было связано с новой военно-политической обстановкой, требованием повысить вероятность прорыва ПВО потенциального противника в условиях резко улучшившихся средств радиолокационного обнаружения самолета.

B-2 стал первым самолетом, в котором малоотражающие формы приближаются к идеалу, обеспечивая равномерное рассеяние радиолокационных волн.

Джек Нортроп, основатель фирмы, носящей его имя, вряд ли мог предвидеть такой поворот событий. Создав в 1939 году в возрасте 44 лет свою фирму, он отдал много сил, чтобы довести до практического применения схему «летающее крыло», апологетом которой он был.

Начав с экспериментальных N-1M (1940) и N-9M (1942), он создал первое тяжелое «летающее крыло» – поршневой XB-35 (1946), а затем на его основе – реактивный YB-49 (1947). Бомбардировщик XB-35, почти не имевший выступающих из крыла частей, был ближе всего к конфигурации идеального «летающего крыла». Но даже несмотря на свои высокие характеристики, он уступил в конкурсе самолету «Конвэр» B-36, имевшему традиционную компоновку. Не имел также успеха бомбардировщик YB-49, хотя он и заслужил одобрительный отзыв тогдашнего президента Гарри Трумэна. Побывав в 1949 году на борту бомбардировщика, президент заявил, выбравшись из него: «Чертовски интересный самолет, может быть, мы закажем несколько таких машин». Все же YB-49 не смог противостоять конкуренции со стороны «Боинга» B-47. Среди главных причин этого были потенциально меньшая максимальная скорость и недостаточная динамическая устойчивость на больших высотах.

По отзывам знавших Нортропа людей, это был не только «гениальный авиационный конструктор» Он отличался сердечностью, дружелюбием, вдумчивостью. Нортроп покинул свою корпорацию в 1952 году, тяжело восприняв неудачу «летающих крыльев» и будучи убежден, что стал жертвой нечистоплотной конкуренции.

В 1976 году, когда исследования стали однозначно указывать на преимущества «летающего крыла» в малозаметности, Джек Нортроп, не терявший надежды на реализацию своих идей, направил письмо с просьбой еще раз оценить аэродинамику и конструктивные особенности самолетов этой схемы. Полученный ответ гласил: «Наш анализ подтверждает давно уже высказанную Вами уверенность в прочностных и аэродинамических преимуществах такой схемы, а исследования, проведенные для нас фирмами-изготовителями тяжелых самолетов, еще более убеждают нас в справедливости подобной оценки».

Незадолго до кончины конструктора в феврале 1981 года ему была показана модель будущего бомбардировщика B-2. Очевидцы передают, что расчувствовавшийся и прослезившийся престарелый Нортроп тихо произнес: «Теперь я знаю, зачем Господь даровал мне последние четверть века жизни». 20 октября 1981 года с фирмой «Нортроп» был заключен контракт на громадную сумму – 7,3 миллиарда долларов – на разработку самолета, имевшего фирменное обозначение N-14 и получившего от ВВС обозначение B-2.