Реферат: Новые проекты воздушного транспорта

Второй проект 747Х (рис.3.3) отличается от исходного самолета 747-400 удлинением фюзеляжа на 2,8 м, в результате чего число мест в салоне трех классов увеличится до 430. За счет дополнительных топливных баков в кессоне центроплана запас топлива возрастет с 228280 до 274720 л. В результате дальность полета самолета 747Х составит 16620 км. Его предполагается использовать на маршрутах с продолжительностью полета до 18 ч (например, Сингапур - Чикаго или Нью-Йорк - Куала-Лумпур) .

Рисунок 3.3. Самолет 747Х

Наконец, самым радикальным проектом считается третий вариант 747Х "Стрэч". За счет увеличения длины фюзеляжа на 9,6 м число мест в салоне трех классов возрастет с 416 до 504-522, т.е. на 25%. Удлинение фюзеляжа достигается двумя дополнительными секциями: одна в районе верхнего пассажирского салона, а другая - за крылом. Более чем на 26% возрастет объем нижних грузовых отсеков: он будет равен 191 м3, что на 28,3 м3 больше, чем на самолете А3ХХ-100. По стоимости 1 место-км самолет 747Х "Стрэч" будет на 12 - 14% дешевле самолета 747-400 и на 3% дешевле самолета А3ХХ-100 при перевозках на международных авиалиниях.

На самолете 747Х "Стрэч" предполагается применить новое крыло, размах которого составит почти 70 м. В настоящее время фирма «Боинг» проводит активные исследования нового крыла, аэродинамические характеристики которого будут существенно улучшены по сравнению с исходным крылом, созданным по технологии 1960-х годов. Крыло предполагается оснастить усовершенствованными законцовками; фирма исследует несколько вариантов. На самолете будет применено новое основное шасси, а также изменена конструкция поверхностей оперения.

Фирма Боинг полагает, что эксплуатация самолета 747Х "Стрэч" может начаться во второй половине 2005 г., т.е. практически одновременно с появлением самолета А3ХХ-100.

Сравнительные расчетные характеристики самолета 747-400 и его будущих вариантов приведены в табл. 3.2

   Таблица 3.2. Сравнительные  характеристики самолетов фирмы «Боинг»

3.2.Дальнемагистральные самолеты

 Кроме вышеупомянутых программ фирмы «Эрбас» и «Боинг» ведут разработку других самолетов, из которых наиболее важными являются программы создания европейских самолетов А340-500 и А340-600 и американских 777-200LR и 777-300ER.

Самолеты А340-500 и А340-600 представляют собой дальнейшее развитие семейства дальнемагистральных самолетов А340. Новые самолеты должны, по мнению фирмы «Эрбас», потеснить на мировом рынке американские самолеты Боинг 747-400. Предполагается, что             до 2016 г. может быть продано 500-800 таких самолетов. К настоящему моменту уже продано по твердым заказам почти 130 самолетов А340-500 и А340-600.

На сборочном комплексе фирмы «Эрбас» в Тулузе в конце 2000 г. была завершена сборка первого опытного самолета А340- 600, летные испытания которого начались в апреле 2001 г. В декабре 2001 г. начались летные испытания опытного самолета А340-500.

Оба самолета отличаются от серийного А340-300 удлиненными фюзеляжами, крылом увеличенного размаха, а также силовой установкой. Фюзеляж самолета А340-500 удлинен             на 3,2 м, в результате чего число мест в салоне трех классов возросло до 313. При этом дальность полета составит 15750 км. Длина самолета А340-600 увеличена на 10,7 м, а число пассажиров в салоне трех классов - до 380. Самолет рассчитан для эксплуатации на авиалиниях       протяженностью 13900 км.

Самолет А340-500 по дальности полета сопоставим с самолетом Боинг 777-200LR, но при этом не требует установки дополнительных топливных баков, обеспечивая дополнительный объем в грузовых отсеках. Этот вариант предназначен для полетов из Европы в Азию и Южную Америку. Сравнительные характеристики самолетов семейства А340 даны в табл. 3.3

Таблица 3.3. Сравнительные характеристики самолетов семейства А340

http://www.sergib.agava.ru/inter/airbus/340/img/a340_600.jpgДля создания максимальных удобств пассажирам во время длительных беспосадочных полетов на самолетах А340-500 и А340-600 по желанию заказчика в нижних грузовых отсеках предусмотрено размещение нескольких душевых комнат, а также спальных отсеков для пассажиров и членов экипажа.

Для новых самолетов было разработано усовершенствованное крыло, размах которого увеличен с 60,3 до 63,5 м. Кроме увеличенного размаха крыло отличается от существующего большими размерами центроплана и усиленной конструкцией.

Впервые в практике фирмы «Эрбас» на самолетах семейства А340 будут использоваться двигатели Роллс-Ройс "Трент" 500, а не ТРДД CFM Интернешнл CFM56-5C4. В июне 2000 г. на летающей лаборатории А340-300 начались летные испытания двигателя "Трент" 500. Двигатель имеет максимальную стендовую тягу 27,2 тс, но при установке на самолетах А340-500 и А340-600 его тяга будет уменьшена до 24 - 25,4 тс.

Двигатель разработан на основе ТРДД "Трент" 700 и 800, но имеет несколько уменьшенные размеры. Он выполнен по традиционной для фирмы «Роллс-Ройс» трехвальной схеме. Вентилятор (диаметр 2,6 м) имеет 26 широкохордных лопаток, изготовленных из титановых сплавов методом сверхпластичного формования и диффузионной сварки. Лопатки турбин высокого, промежуточного и низкого давления выполнены из монокристаллического сплава CMSX-4, который обеспечивает увеличенный ресурс и не требует дополнительного охлаждения.

Особое внимание фирма «Роллс-Ройс» уделила разработке камеры сгорания. За счет использования новых жаропрочных материалов (на основе никеля) ее ресурс увеличен до         15000-20000 ч. Новая камера сгорания полностью соответствует стандарту САЕР/2 (ИКАО) по уровням эмиссии и дымления. Фирма заявила, что по эмиссии окислов азота (NOx) камера сгорания почти на 25% лучше еще не утвержденного стандарта САЕР/4.

В программе летных сертификационных испытаний будет занято три опытных самолета А340-600, которые должны налетать более 1500 ч. Первые два самолета предназначены для определения летных характеристик и испытаний силовой установки, а третий будет иметь полностью оснащенный пассажирский салон и будет использоваться для отработки полетов по маршрутам.

Сертификация самолета должна быть завершена до конца 2002 г. Ранее ее планировалось закончить в марте 2002 г., но из-за дополнительных работ по совершенствованию крыла сертификация была перенесена. Опытный самолет А340-500 будет построен только в одном экземпляре; по программе сертификации он должен налетать 400 ч. Его сертификация будет завершена в ноябре 2002 г.  Ответственными за сборку секций фюзеляжей самолетов А340-500 и А340-600 являются бывшие фирмы «Аэроспасьяль Матра» и DASA, которые в настоящее время вошли в состав европейской компании EADS, а также фирмы SABCA (Бельгия), SAAB и «Сторк/Фоккер» (Нидерланды). Для сборки передней и центральной секций в Сент-Назере (Франция) был построен специальный сборочный комплекс, откуда они на грузовых самолетах A300-600ST "Белуга" доставляются в Тулузу. Хвостовая секция фюзеляжа изготавливается в Гамбурге (Германия). Консоли крыла собираются на заводе фирмы ВАЕ Системз и доставляются в Тулузу также на самолетах "Белуга".

Основными конкурентами новым моделям самолета А340 должны стать разрабатываемые фирмой «Боинг» новые варианты самолета 777 . В начале 2000 г. президент фирмы «Боинг» Фил Кондит и президент фирмы «Дженерал Электрик» Джек Уэлч на совместной пресс-конференции объявили официальное начало программы разработки сразу двух широкофюзеляжных дальнемагистральных самолетов: 777-200LR и 777-300ER.

Самолеты 777-200LR и 777-300ER являются конкурентами самолетам «Эрбас» А340-500 и А340-600. Однако, если самолеты фирмы «Эрбас» проходили летные испытания в течение 2001 г., то первые полеты новых вариантов самолета 777 начнутся не ранее второй половины 2002 г. Поставки самолета 777-200LR планируется начать в сентябре 2002 г., а самолета 777-300ER - в январе-марте 2003 г.

Оба самолета являются более вместительными вариантами серийных самолетов 777-200 и    777-300 и предназначены для авиалиний большой протяженности, где время полета составляет  14-18 ч. Самолеты предполагается использовать на маршрутах Нью-Йорк - Сингапур, Атланта - Гонконг, Даллас - Сидней, Париж - Лос-Анджелес, Лондон - Йоханнесбург, Рим - Чикаго и т.д. Фирма Боинг также заявила, что самолет 777-300ER по своим характеристикам рассматривается как будущая замена широкофюзеляжным самолетам 747-100 и -200.

3.3.Сверхзвуковые пассажирские самолеты

Если в США исследования по СПС второго поколения прекращены, то в Европе, в частности, во Франции они продолжаются, хотя не такими высокими темпами. В сентябре 1999 г. во Франции был сформирован технический комитет COS по определению основных ориентиров разработки СПС второго поколения должен был в 2000 г. представить правительству Франции отчет, в котором будут определены основные направления НИОКР, связанные с изучением возможности создания нового СПС. Он должен также сделать предложения в части организации исследовательских лабораторий, главным образом в университетах. Следующим этапом будет оценка возможности расширения работ в общеевропейском масштабе. Возглавляет комитет COS профессор Себастьян Кандель, заведующий лабораторией Центральной парижской школы.

Комитет привлек к своей деятельности большое число специалистов, включая около 40 ведущих экспертов по различным специальностям: аэродинамика, силовые установки, материалы, теории горения и т.д. Среди них были специалисты из фирм «Аэроспасьяль Матра» ( в настоящее время компания EADS), «Дассо Авиасьон», SNECMA и других, а также из ведущих научных центров, университетов и лабораторий (ONERA, CNES, ESA, Метео Франс и т.д.). Всего было привлечено свыше 70 научных организаций. В комитете были созданы пять рабочих групп, которые формировались по числу главных технических проблем, а не по количеству научных тем. С другой стороны, это позволяло комбинировать исследования по различным научным дисциплинам.

В группах обсуждались следующие проблемы:

·     воздействие высоких температур при полетах на сверхзвуковом крейсерском режиме;

·     шум на этапах взлета, захода на посадку и посадки, а также проблема звукового удара;

·     сгорание топлива и эмиссия;

·     оптимизация различных этапов полета;

·     интеграция системы "планер - силовая установка" с социально-экономическими аспектами эксплуатации СПС.

Перед началом работы пяти рабочих групп комитет COS обратился к университетским лабораториям с предложениями по изучению таких важнейших взаимосвязанных тем как влияние СПС на окружающую среду, аэродинамика, материалы и бортовые системы. Кандель сообщил, что было получено более 70 ответов, что значительно больше, чем ожидалось (с учетом чрезвычайно небольшого финансирования). Такая ситуация, по его мнению, сложилась из-за того, что фирмы стремятся завершить работы по тем проблемам, которыми они занимаются уже более 10 лет. Речь не идет о том, чтобы подменить промышленность, а о том, чтобы дополнить ее деятельность работами университетских лабораторий. По мнению Канделя, преимуществом этих лабораторий будет возможность анализа проблем, не касающихся непосредственно создания самого СПС, что будет поручено промышленным фирмам. Сотрудники университетов сосредоточат свои усилия на теоретических исследованиях, в частности, проблемах уменьшения уровня шума и эмиссии окислов азота. Их деятельность уже привела к успешному решению ряда вопросов, в частности, при разработке и испытаниях новой ракеты-носителя "Ариан" 5 удалось совместно с ONERA решить проблему акустической вибрации, а также справиться с вопросом нестабильности процессов сгорания в реактивных двигателях.

Деятельность комитета COS должна помочь правительству Франции, авиационным фирмам и организациям дать ответ на вопрос: возможно ли в ближайшее время создание нового СПС, способного не только успешно конкурировать на рынке воздушных перевозок, но и возвратить вложенные инвестиции.

 Несколько лет тому назад фирмы «Аэроспасьяль» и «Бритиш Аэроспейс» вели совместные исследования проекта СПС "Альянс" (рис.3.4), который рассматривался как замена самолету "Конкорд". Позднее к этим работам присоединилась фирма DASA, после чего была сформирована европейская программа исследований СПС нового поколения ESRP (European Supersonic Research Program).

Рисунок 3.4. Сверхзвуковой пассажирский самолет «Альянс»

В настоящее время рассматривается проект европейского СПС ESCT (European Supersonic Commercial Transport), рассчитанного на перевозку 250 пассажиров с крейсерским числом М=2. Согласно Национальной авиационно-космической академии Франции (ANAE), стоимость разработки СПС может составить 20 млрд. долл., а на создание силовой установки для него потребуется еще 6-7 млрд. долл. По словам члена научного совета академии Андре Дюбрессона, при расчетной цене самолета 350 млн. долл. (по текущему курсу) потребуется построить 400 самолетов ESCT, что сделает программу прибыльной. В эксплуатации самолет может появиться в конце второй половины 2010-х годов.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7