Крім того, вони видають дуже багато шуму - за часів буму цивільної авіації 50-х і 60-х років в США був абсолютний кошмар, коли подорожі на літаку раптово стали доступними простим людям.
Виробники літаків керуються прагненням доставляти людей в далекі дали безпечно і комфортно, але «тиші» в їхньому списку міркувань немає.
Чому ж вертольоти, які набагато тихіше навіть самого першого покоління реактивних літаків і які можуть злітати і сідати вертикально, причому на клаптику землі, якщо порівнювати зі звичайним літаком, не можуть надолужити згаяне?
Адже це може здатися геніальним рішенням: уявіть собі вертолітний майданчик в центрі міста. На жаль, створення чогось середнього, з гнучкістю вертольота і пасажиромісткістю авіалайнера, завжди було складною проблемою. Фізики продовжують працювати над нею, і в міру поліпшення і розвитку технологій, можливо, рішення з'явиться само собою.
Короткий, кремезний, оглушливий
Був один літак, який підібрався до мети вони ближчі - він навіть літав. Fairey Rotodyne - спроба кінця 1950-х створити вертолітний авіалайнер. У нього був гігантський ротор на верхній частині фюзеляжу і пара коротких крил, кожне з яких було оснащено реактивним двигуном, що приводить в дію пропелери і допомагає створити підйомну силу для головного ротора. Rotodyne повинен був вміщати аж 40 пасажирів.
Дизайнери Rotodyne, каже О'Донохью, знайшли незвичайне рішення для утримання літака в повітрі. «Rotodyne був« гіродайном »- для зльоту, посадки і при низьких швидкостях, вертикальний підйом здійснювався за рахунок роторних лопатей, які наводилися в рух встановленими на носі соплами реактивного двигуна. Вони підтримувалися гарячим повітрям з головного двигуна, який пропускався через лопаті гвинта. Коли апарат набирав швидкість, ця реактивна тяга в лопатях гвинта зменшувалася. Rotodyne летів через повітря за рахунок звернених вперед двигунів ».
Творці апарату хотіли, щоб ви могли зійти на борт гвинтокрила в центрі Лондона і висадитися на вертолітному майданчику на околиці Парижа. Але була одна серйозна проблема: жахливий шум.
«Шум був невимовний, як мені розповідали. Ви могли бути за три кілометри від нього і не змогли б перекричати його шум, - каже О'Донохью. - Доставити жахливо галасливу машину в центр міста - явно не найкраща ідея ».
Rotodyne не отримала ніяких замовлень на гвинтокрил, і проект закрили. Але ідея літального апарату, який буде частково вертольотом, а частково літаком, нікуди не поділася.
Оскільки технології поліпшувалися, двигуни ставали тихіше й ефективніше. Основний упор робили на технології конвертоплана - коли ротори повітряного судна або крила, на яких вони розміщувалися, прямували вперед або вгору, в залежності від завдання. Будучи спрямованими вгору, вони дозволяли літаку злітати або сідати вертикально; нахиленими вниз, вони допомагали літаку швидше летіти по повітрю. Але фізичне обмеження швидкості пересування вертольота було ще однією великою причиною, чому його не використовують як близькомагістральний авіалайнер.
Найвідомішим прикладом такого роду технологій можна назвати Boeing V-22, військовий літак, в даний час стоїть на озброєнні морської піхоти США і військово-морського флоту; іноді його використовує президент США.
«Це повинен бути літак на 20 персон, здатний набирати крейсерську швидкість понад 450 км / год і перший політ якого відбудеться в 2021 році», говорить Перрі. Проект частково фінансується Європейською комісією і по ідеї повинен бути кроком до створення літака, який колись мріяла створити Rotodyne.
Інший проект, говорить Перрі, це Karem Aerotrain. Фюзеляж Aerotrain схожий на фюзеляж звичайного турбогвинтового авіалайнера, який літає короткими маршрутами, але його пропелери також будуть направлятися наверх або вперед, як у NGCTR.
«Aerotrain - це конвертоплан розміром з 737-ї, який повинен буде забезпечити пасажирам щось на зразок досвіду польоту в літаку, але який все ж зможе сідати і злітати вертикально».
Це сміливий проект, можливо, навіть занадто великий, щоб стати реальністю, але Перрі відзначає, що Karem має хороший досвід в створенні літаків, який розходяться із загальноприйнятою практикою - дизайнер Абрахам Карем відповідає за реактивні безпілотники Predator, які широко використовуються американськими військовими.
У цих конвертопланів є одна серйозна проблема. Лопаті гребного гвинта, які зможуть утримувати літак в повітрі, просто величезні. «Вони дзижчать дуже близько до фюзеляжу літака, - говорить Перрі. - Що буде, якщо лопать відвалиться в середині польоту? ». Пасажирам теж може бути не по собі від думки, що лопаті масивного пропелера обертаються в декількох метрах від них.
О'Донохью каже, що одна з найбільших проблем, що стоять перед таким проектом, це ціна - ускладнення у вигляді змінюють положення крил або роторів роблять такий проект набагато більш дорогим, ніж звичайний літак того ж розміру. Економічна сторона питання дуже важлива. Здебільшого вони будуть обслуговувати маршрути малого і середнього радіусу проходження. Спроба побудувати величезний авіалайнер, який може нести сотні пасажирів і все ще злітати і сідати як вертоліт, може бути занадто складним завданням.
Це не заважає деяким дизайнерам створювати футуристичні концепції ще більш величезних літаків з вертикальною посадкою - на кшталт гіпотетичного Airbus A350H, придуманого італійським дизайнером Віктором Урібе.
Космічний корабель на зразок концепції Airbus взагалі позбувся роторів і замість цього використовує двигуни, які лежать на нижній частині авіалайнера. Витончений дизайн Урібе, схожий на акулу, нагадує О'Донохью мотиви Готем-Сіті (місто Бетмена). На жаль, у нас немає таких двигунів, які могли б підняти настільки важкий літак в повітря. Принаймні не вертикально.
Тим часом, Boeing співпрацює з агентством DARPA, розробляючи рухову систему під назвою DiscRotor.
Лопаті DiscRotor знаходяться в гігантському диску на верхній частині літака. Лопаті витягнуті і обертаються так само, як на звичайному вертольоті під час обертання. Але коли літак набирає швидкість, лопаті втягуються в диск, а диск припиняє обертатися. Літак летить як зазвичай, поки не настане час приземлення - під час уповільнення лопаті знову допомагають йому в русі.
Концепцій багато. Але потрібен прорив. Можливо, коли-небудь літак з вертикальною посадкою, на якому можна політати, все-таки стане реальністю.
Реактивний двигун створює високошвидкісну струмінь газу.
Навіщо використовувати її для створення тяги, яка створює потік над несиметричним профілем крила і так створювати підйомну силу
якщо можна просто використовувати цей потік на пряму для створення підйомної сили, просто направивши струмінь над опуклою поверхнею апарату.
Деякі конструктори намагалися розмістити двигуни над крилом, і при цьому завжди отримували помітний виграш в підйомній силі на малих швидкостях, але далі справа не пішла і практично на всіх літаках реактивні двигуни знаходяться знизу і трохи попереду крила, тобто як спеціально для того щоб максимально зменшити підйомну силу.
Оптимальною формою для такого апарату є дискообразная форма літаючої тарілки, опуклою зверху і по можливості плоскою знизу.
Посередині вертикально ставимо турбіну вихлоп якої спрямований горизонтально на всі боки.
(Додатково можу запропонувати компоновку ТРД в якому компресор і турбіна знаходяться на одному кільцеподібному валу, компресор всередині, турбіна зовні, камери згоряння внизу, потік газу всередину вниз, назовні наверх, повітря для охолодження лопаток турбіни на пряму тече з компресора з кожного ступеня відповідного тиску . Додаткові лопатки зовні роблять ТРД двоконтурним. Ні чого зайвого, дуже компактний і красивий ТРД виходить.)
Злітає такий апарат вертикально але в міру набору швидкості все більша підйомна сила створюється потоком, що набігає. Тобто на різних швидкостях підйомна сила створюється по різному, не спроба впихнути вертоліт і літак в одну конструкцію а реально одна конструкція 2 різних режиму польоту, а значить немає вертолітного обмеження швидкості.
Такий апарат незамінний для польотів в обмежених просторах серед скель або в місті, тому що не боїться дотику в перешкодами.
Залишається зрозуміти чому цю можливість наші авіаконструктори в упор не бачать.