Статьи по авиации (адаптации и переводы)

[JonSu]

Е.Латынин

Данные двухместных маломощных самолетов, ставленных на состязаниях в Лимпне (Англия)

По материалам журнала «Flight»

(текст аутентичен)​

Состязания, проходившие в сентябре-октябре 1924 г в Лимпне имели целью выработать тип 2-хместного маломощного самолета с двойным управлением, сравнительно дешевого в производстве и эксплуатации, пригодного для службы в аэроклубах (обучение и тренировка).

Мощность моторов была ограничена: рабочий объем не должен был превышать 1100 куб.см.

Мощность, развиваемая моторами, следующая:

Бристоль Черуб​	max.​	32,6​	НР​	при​	3200​	оборот. мин​
​	норм.​	25​	,,​	,,​	2500​	,,​
А.В.С. «Скорпион»​	​	30​	,,​	,,​	3000​	,,​
Анзани Брит.​	max.​	27​	,,​	,,​	2700​	,,​
Блэкберн 3 цил.​	max.​	38​	,,​	,,​	3800​	,,​
​	норм.​	27​	,,​	,,​	2700​	,,​

Ниже дана таблица достижений на этих состязаниях. (опустим)

Вкраце напомним, в чем состояли состязания. Предварительные испытания состояли: 1) в демонстрации процесса складывания крыльев и приведения самолета в удобный для транспортирования вид, затем в приведении самолета в полетное состояние и 2) полетах над аэродромом с управлением попеременно из одного и другого пилотского сидения.

Основные состязания на призы Возд. министерства состояли в испытаниях на наибольшую и наименьшую среднюю скорость. Первое состояло из двух полетов по 100 клм. каждый. Второе- из 4 полетов по прямой в 450 мтр. на высоте 6 мтр.

Состязания на наименьший пробег при взлете и посадке состояли в следующем: при взлете требовалось перетянуть через барьер высотой 7,56 мтр., при чем считалось расстояние от места старта до барьера При посадке требовалось сесть за барьером в 1,8 мтр. высоты, и расстояние считалось от барьера до места остановки.

Все эти достижения переводились в марки и призы Возд. министерства присуждались за суммарное количество полученных марок. Кроме того, отдельные призы присуждались за наименьший пробег при взлете и посадке, за налетанное время и расстояние в течении всей недели состязаний.

Кроме того было еще состязание на 100 мильный (161 клм.) пролет (8 кругов на 12,5 миль каждый) на кубок Гросвенора, в котором участвовали как двухместные, так и одноместные воздушные мотоциклетки, при чем шансы были уравнены путем дачи льготного времени.

Основные выводы:

Состязания показали, что для большинства конструкций мотор с рабочим объемом 1100 куб.см. является недостаточно мощным, так как моторы во всех случаях вынуждены были работать на числе оборотов значительно превышающих нормальное, чем и объясняется большое число остановок мотора и даже поломок (шатунов, клапанов).

Такое явно неблагополучное решение вопроса о моторах заставило Возд .министерство в специальном оповещении объявить, что оно не может рекомендовать для службы в аэроклубах ни один из самолетов, представленных на состязании.

Большинство машин тяжелы. Пример Howker’а (Cygnet I и Cygnet II) показывает, что можно добиться значительного облегчения веса.

В заключении приведем интересную таблицу, составленную майором Buchanan’ом (Flight №828), указывающую процентное отношение к полетному весу отдельных частей конструкции и полезной нагрузки. Для сравнения внизу приведены такие же данные для большого самолета-истребителя Бристоль Файтер.

Таблица весов отдельных частей самолета в отношении к полетному весу.

Фирма​	Наименование​	Моноплан или Биплан​	Вес крыльев​	Вес хвост. оперения​	Вес корпуса​	Вес конструкции​	Вес силовой установки (с горючим)​	Вес полезного груза​
Одноместные воздушные мотоциклетки​
Air Nav Co	A.N.E.C.I	М​	30,0​	2,7​	14,3​	47,0​	21,9​	31,1​
Авро	Т.558	Б​	19,1​	3,1​	18,6​	40,8​	24,4​	34,8​
Авро	Т.560	М​	19,7​	3,0​	18,7​	41,4​	22,9​	35,7​
Хэвилэнд	DH 53	М​	20,0​	4,0​	22,6​	46,6​	16,7​	36,7​
Глочестер	Gannet	Б​	16,8​	2,5​	23,3​	42,6​	17,4​	40,0​
Шорт	Gull	М​	24,8​	3,4​	18,1​	46,3​	24,0​	29,7​
Хэндли-Пейдж	H. P.	М​	29,8​	4,0​	17,1​	50,9​	11,8​	37,3​
RAE. Клуб	Hurricane	М​	21,0​	3,6​	14,9​	39,5​	27,5​	33,0​
Пэрнель	Pixie I.	М​	14,0​	3,5​	17,3​	34,8​	27,1​	38,1​
Пэрнель	Pixie II	М​	14,6​	3,5​	17,2​	35,3​	26,9​	37,8​
Виккерс	Viget	Б​	21,6​	3,6​	18,5​	43,7​	25,4​	30,9​
Eng. Elec.	Wren	М​	24,7​	4,8​	19,6​	49,1​	12,5​	38,4​
Двухместные воздушные мотоциклетки​
Бристоль	Brownie	М​	21,8​	2,1​	20,7​	44,6​	15,7​	39,7​
Cranwell	Cranwell	Б​	19,6​	4,0​	19,8​	43,4​	17,5​	39,1​
Бирдмор	Wee Bee	М​	20,9​	2,4​	21,3​	44,6​	15,9​	39,5​
Вестлянд	Wood Pegeon	Б​	18,1​	2,7​	20,0​	40,8​	16,0​	43,2​
Вестлянд	Widgeon	М​	15,6​	2,6​	29,8​	48,0​	14,1​	37,9​
Air Nav Co	A.N.E.C.II	М​	20,6​	2,9​	17,5​	41,0​	18,2​	40,8​
Шорт	Satellite	М​	21,7​	3,4​	26,2​	51,3​	13,4​	35,3​
Сьюпермэрин	Sparrow	Б​	23,1​	3,1​	14,6​	40,8​	19,9​	39,3​
Авро	Avis	Б​	19,2​	2,4​	27,1​	48,7​	14,4​	36,9​
Хоукер	Cignet I	Б​	16,5​	3,2​	12,8​	32,5​	20,5​	47,0​
Хоукер	Cignet II	Б​	16,8​	3,3​	13,1​	33,2​	18,6​	48,2​
Виккерс	Vagabond	Б​	20,8​	2,7​	20,0​	43,5​	17,5​	39,0​
Пэрнель	Pixie III	М​	18,3​	3,8​	16,5​	38,6​	19,0​	42,4​
Пэрнель	Pixie IIIA	Б​	23,8​	3,5​	15,4​	42,7​	17,8​	39,5​
Военный самолет-истребитель​
Бристоль	Bristol Fighter F.2B	Б​	13,3​	1,85​	12,2​	27,35​	45,1​	27,55​

Таблица конструктивных данных

№​	Фирма​	Наименование​	Тип Моноплан Биплан​	Мотор​	Площадь крыльев, м2​	Вес пустого, клг.​	Вес в полете, клг.​	Нагрузка на крыло, кг/м2​
1	Бристоль Ко	“Brownie I”	М​	Бристоль Черуб 1096 см3	16,5​	227​	395​	23,9​
2	Бристоль Ко	“Brownie II”	М​	,,	16,5​	284,1*​	452,1*​	27,4​
3	Crawell’ский клуб	“Cranwell”	Б​	Бристоль Черуб 1096 см3	20,76​	234​	404​	19,5​
4	Бирдмор Ко	“Wee Bee”	М​	Бристоль Черуб 1096 см3	17,4​	210​	380​	21,8​
5	Вестлянд	“Wood Pigeon”	Б​	Бристоль Черуб	14,4​	199​	354​	24,6​
6	Вестлянд	‘Widgeon”	М​	Блэкберн 3-цил. звездообраз.	13,5​	216​	370​	27,4​
7	Air Navig & Eng-Co	“A.N.E.C.”	М​	Анзани 1100 см3	17,2​	176​	332​	19,3​
8	Шорт	“Satellite”	М​	Бристоль Черуб	15,6​	219​	386​	24,7​
9	Supermarine Wig	“Sparrow”	Б​	Блэкберн 3-цил. звездообраз.	23,7​	216​	390​	16,5​
10	Авро	“Avis”	Б​	Бристоль Черуб	23,7​	257​	426​	18,0​
11	Авро	“Avis”	Б​	Блэкберн	​	​	​	​
12	Блэкберн Ко	“Bluebird”	Б​	Блэкберн 1100 см3	22,6​	225​	397​	17,6​
13	Hawker	“Cignet I”	Б​	Анзани 1100 см3	10,64​	160,5​	332​	31,2​
14	Hawker	“Cignet II”	Б​	А.В.С. Скорпион	10,64​	169,5​	354​	33,3​
15	Виккерс	“Vagabond”	Б​	Бристоль Черуб	21,8​	239​	403​	18,5​
16	Пэрнель	“Pixie III”	М​	Бристоль Черуб	15,5​	​	​	​
17	Пэрнель	“Pixie IIIA”	Б​	Бристоль Черуб	22,2​	​	​	​
18	Пэрнель	“Pixie IIIA”	Б​	Блэкберн	22,2​	​	​	​

 

[JonSu]

Из всех этих материалов я вижу, что легкое деревянное самолетостроение было отточено еще тогда 1923-1925 годы.
К конструкции и аэродинамике почти нет претензий с "нашей" современной точки зрения.
Самолеты вылизаны, щели закрыты, минимум выступающих деталей, установлены обтекатели, зависающие элероны дифференциального отклонения.
Весовая культура на высоте. Обычная ель и березовая фанера. Небось на козеине. Причем, без карбона и смол.
Вполне современные утилитарные конструкции. Особенно двухместные.
Нагрузка на площадь вполне обычная.
Но вот с двигателями-не очень. Объемные, маломощные.
А ведь летали, и взлетные дистанции у них совсем небольшие.
В общем я, дожив до седых волос, хоть убей, не понимаю, как они могли это делать?
Нагрузка на мощность больше 10 кг/лс.!
Возьмем, более близкий пример, У-2 (хотя он был спроектирован в те же времена) с мотором М-11 -90 лс и взлетным весом 900 кг - летал и выполнял свою задачу.
Загадка.

 

[OmProfy]

Такое ощущение, что тогда воздух был плотнее!

 

[Alexandr Nikolaev]

Но вот с двигателями-не очень. Объемные, маломощные.
А ведь летали, и взлетные дистанции у них совсем небольшие.
В общем я, дожив до седых волос, хоть убей, не понимаю, как они могли это делать?
Нагрузка на мощность больше 10 кг/лс.!
Возьмем, более близкий пример, У-2 (хотя он был спроектирован в те же времена) с мотором М-11 -90 лс и взлетным весом 900 кг - летал и выполнял свою задачу.
Загадка.

Диаметры винтов были больше.

 

[Корбин]

Я думаю дело не в диаметрах винтов. Просто аппетиты растут. Человеку всегда мало. Сколько ни дай. И это не только в авиации. В наземной технике не так давно 500 лошадей были танковые моторы, а сейчас легковые авто перешагивают эту цифру. Ну вот зачем? Больше приемистость? Ну да. Больше шика? Да. Ну типа круче. И что, кто-то на этом авто быстрее доберется в магазин за хлебушком? На сколько быстрее?
А в авиации тогда вон пассажирский самолет на восемь рыл мог иметь мотор кажется в сто лошадей (или немного больше). И летал себе. И людей возил.
По сути это были машины близкие к мотопланерам. Поэтому и аэродинамика неплохая была. А сейчас вон на той же мододельте "фюзеляж" (извините за выражение) вообще без аэродинамики обходится - мощный движок вытянет и так.
К тому же да - тогда требования к безопасности были другие. Скоропоъемность была маленькая. С вероятной опасностью на взлете и в полете мирились. С вероятностю отказа движка мирились. Кстати, нагрузка на крыло там вроде бы была не такая уж и большая. И поэтому тоже погоду выбирали поспокойнее. (Для того же Врена, к примеру, требовалась ну очень спокойная погода.) Ну или больше рисковали в ветер. И летали себе. )))
Времена были другие.

 

[Антон Алексеев]

Из всех этих материалов я вижу, что легкое деревянное самолетостроение было отточено еще тогда 1923-1925 годы.
Нагрузка на мощность больше 10 кг/лс.!
Возьмем, более близкий пример, У-2 (хотя он был спроектирован в те же времена) с мотором М-11 -90 лс и взлетным весом 900 кг - летал и выполнял свою задачу.
Загадка.

10кг/лс - это ерунда. Вон мотопланер ХАИ-3 (с тем же М-11) 22кг/лс имел. И летал, и пассажиров возил.

 

[JonSu]

Вернемся в наши дни.
В последнем Aviation Week & Space Technology 3-16 июля 2023:
AW & ST
встретил статью. Она показалась мне интересной.
SHORT STORY
Graham Warwick Manassas, Вирджиния
Электрическая авиация находится в зачаточном состоянии и, как это ни парадоксально, начинает с решения одной из величайших задач в разработке самолетов: вертикального полета.

Электрические транспортные средства вертикального взлета и посадки (Electric vertical-takeoff-and-landing (eVTOL) обещают обеспечить чистый, бесшумный и удобный воздушный вид перемещения в центры городов. Но чтобы быть технически и экономически жизнеспособными, они должны преодолеть серьезные ограничения по запасам энергии, присущие электрическим батареям.

Но действительно ли требуется возможность VTOL? Может ли электрический самолет, который может взлетать с территории размером с футбольное поле и выполнять полеты на небольшие расстояния с минимальным потреблением энергии, стать более эффективным способом приблизить авиацию к обществу?

Американская компания Electra.aero выбрала последний подход и 12 июня представила демонстратор технологии для своего гибридно-электрического самолета сверхкороткого взлета и посадки (electric ultrashort- takeoff- and-landing, eSTOL). Полет EL-2 Goldfinch запланирован на этот год, чтобы показать исключительную эффективность его возможности сверхкороткого взлета и посадки.

Базирующаяся в Манассасе, штат Вирджиния, компания Electra разрабатывает самолет, который может взлетать с площадки размером с футбольное поле с разбегом на 150 футов (46 м) и перевозить девять пассажиров или 2500 фунтов (1135 кг) груза на расстояние до 500 миль (800 км). EL-2 проведет летные испытания своей технологии обдува крыла, в которой используется распределенная электрическая силовая установка.

Будущий гибрид Electra eSTOL рассчитанный на перевозку девяти пассажиров на расстояние 500 миль (800 км).​

Electra завершила серию наземных испытаний обдуваемого крыла с фюзеляжем Cessna 172, установленном на грузовике, который ездил по взлетно-посадочной полосе регионального аэропорта Манассас для имитации взлета и посадки. Этот испытательный стенд был оборудован для измерения сил, создаваемых обдуваемым крылом.

Испытанное крыло теперь установлено на специально разработанном композитном каркасе демонстратора общей массой 3100 фунтов (1400 кг), который имеет установленный в носовой части турбогенератор, под полом - аккумуляторные батареи, кабину для двух членов экипажа и большое Т-образное хвостовое оперение для компенсации момента тангажа, создаваемого обдуваемым крылом.

Запланированы летные испытания пилотируемого демонстратора для получения данных, которые будут использоваться в серийном самолете Electra eSTOL. Ожидается, что первый прототип девятиместного пассажирского самолета совершит полет в 2025 году, и стартап нацелен на сертификацию FAA Part 23 в 2028 году.

 

[JonSu]

Electra была основана Джоном Лэнгфордом (John Langford), бывшим генеральным директором Aurora Flight Sciences, ныне дочерней компании Boeing. Aurora имеет значительный опыт работы с электрическими самолетами, включая полет демонстратора технологии eVTOL - персонального воздушного судна Pegasus в 2019 году.

Aurora Flight Sciences Pegasus PAV

"Мы просто не смогли закрыть бизнес-кейс для eVTOL, используя технологии краткосрочной перспективы", - говорит вице-президент и генеральный менеджер Джей Пи Стюарт. "Electra была основана для создания электрических самолетов, которые имеют смысл.... Наш самолет спроектирован так, чтобы быть сертифицированным как многомоторный самолет по Part 23, управляемый коммерческим пилотом".

Разработанный для выполнения полетов по приборам и полетов в условиях известного обледенения, eSTOL производства Electra "может подключаться к существующим маршрутам, аэропортам и инфраструктуре с первого дня, но при этом позволяет нашим клиентам обслуживать районы, которые ранее были недоступны традиционным самолетам", - говорит он.

"Способность к вертикальному полету сопряжена с большими трудностями", - отмечает Стюарт. "Итак, мы пересмотрели предположение о том, что полет с ограниченной площадки требует вертикального взлета и посадки, что, если у вас будет короткий разбег, скажем, 150 футов (46 м), и вы используете крыло для создания подъемной силы, а не несущие винты?'

Возможность вертикального взлета требует дополнительной мощности, что уменьшает полезную нагрузку и дальность полета. Низкая плотность энергии аккумуляторов делает это условие более жестким. "Уменьшите требования к VTOL, и вы увидите значительное улучшение летных характеристик и уменьшение стоимости”, - говорит он.

"Мы твердо решили, что при той свободе проектирования, которую мы получаем благодаря использованию электрического двигателя, должен быть лучший способ", - говорит Диана Сигел (Diana Siegel), финансовый директор Electra: "Такой, который не требует высокого энергопотребления и затрат, связанных с вертикальным полетом, в то же время позволяя нам быть ближе к тому месту, где находятся люди и куда они хотят попасть, независимо от размеров взлетно-посадочной полосы.'

Крис Куртин (Chris Courtin), главный инженер демонстратора технологий, сравнил производительность eVTOL и eSTOL во время учебы в Массачусетском технологическом институте (MIT) под руководством профессоров Марка Дрелы и Джона Хансмана (Mark Drela и John Hansman), которые в настоящее время являются старшими техническими консультантами Electra.

Что касается самолета эквивалентной полетной массы, Куртин пришел к выводу, что гибридно-электрический eSTOL несет более чем в два раза большую полезную нагрузку и имеет в 10 раз больший радиус действия, чем чисто электрический eVTOL. В результате Electra прогнозирует снижение эксплуатационных расходов на 70% по сравнению с eVTOL на пассажиро-милю для своего eSTOL.

На вертолетных площадках есть место для STOL”, - говорит Стюарт. Учитывая требование FAA - для расположения трех посадочных площадок размером 50х50 футов (15 х 15 м) требуется по меньшей мере 450х150 футов (137 х 46 м) еще до того, как будет рассмотрен вопрос о разрешении захода на посадку и вылет. А самолет Electra eSTOL спроектирован для взлета с разбегом в 150 футов (46 м) при отказе двух двигателей и превышении угла набора высоты для вертолетов, рассказывает он.

 

[JonSu]

Но как достичь длины разбега в 150 футов (46 м) на самолете весом 9000 фунтов (4000 кг)? Ответ заключается в создании большой подъемной силы. В 1950-х годах, когда Helio выпустила ultra-STOL Courier, это было достигнуто с помощью большого крыла, предкрылков, больших закрылков и мощного двигателя.

Helio Courier

В 2023 году решение заключается в использовании распределенной электрической установки для обдува крыла и достижении высокого коэффициента подъемной силы 6-7 против 1-2 для обычного крыла.

Самолет, получивший название "теннисный корт" после первых демонстраций исключительных возможностей короткого взлета и посадки Courier так и не добился коммерческого успеха - соединять пригородные взлетно-посадочные полосы, на что надеялась Helio.

Но у компании Electra теперь есть один Courier, который ее пилоты используют для получения опыта и данных о полете на сверхнизких скоростях.

Интенсивный обдув крыла использовался на транспортном самолете Breguet 941 STOL, который, как известно, летал с вертолетных площадок Парижа и Брюсселя в 1964 году. Однако самолет был сложным, его четыре турбовинтовых двигателя механически соединялись между собой для обеспечения безопасной эксплуатации в случае отказа. 941-й имел взлетную дистанцию 600 футов (180 м) при весе 48000 фунтов (22000 кг), но он так и не был запущен в серийное производство.

Breguet 941

Electra пересмотрела концепцию с использованием распределенной электрической силовой установки, чтобы не только повысить эффективность подъемной силы крыла, но и упростить систему за счет использования множества небольших пропеллеров с электрическим приводом, исключив редукторы и поперечные валы.

При интенсивном обдуве крыла поток от пропеллера взаимодействует с крылом, увеличивая его подъемную силу. Обдув увеличивает воздушную скорость над крылом, но наибольшее увеличение подъемной силы достигается за счет больших закрылков на задней кромке, отклоняющих поток. Интенсивный обдув крыла добавляет энергии потоку, стекающему с задней кромки, и создает «реактивный закрылок», который отклоняется вниз, как бы увеличивая эффективность закрылка.

По сути, воздушный поток создает крыло большего размера, говорит Стюарт. Эффект усиливается при снижении скорости и уменьшается при увеличении скорости и уборке закрылков. По его словам, это позволяет использовать крыло нормального размера, которое имеет меньшее лобовое сопротивление в крейсерском полете и имеет меньшую реакцию на болтанку.

На демонстраторе технологии четыре внутренних пропеллера обдувают двухщелевые закрылки Фаулера, которые обеспечивают большую часть прироста подъемной силы. Четыре внешних винта обдувают завешенные элероны, которые при зависании также имеют щель. Комбинация зависания элеронов и управления оборотами воздушных винтов обеспечивает управление подъемной силой, креном и рысканием.

Крыло создано на базе каркаса крыла Cessna 172 и имеет новую переднюю кромку, предназначенную для работы в условиях интенсивного обдува. Консоль Cessna 172 имеет в плане переход примерно на две трети размаха и сужается к концам, поэтому внешние пары пропеллеров меньше, чтобы избежать чрезмерного обдува внешних секций.

Все восемь двигателей одинаковы, и все восемь пропеллеров будут одинаковыми на серийном eSTOL. Демонстрационные пропеллеры имеют фиксированный шаг, регулируемый на земле (ВРШ). Серийные пропеллеры будут изменяемого шага (ВИШ).

По сравнению с четырьмя большими пропеллерами Breguet 941, восемь маленьких пропеллеров eSTOL увеличивают охват обдува и уменьшают зоны затенения мотогондолами, что не нарушает обтекание передней кромки крыла. По словам Стюарта, что также уменьшает последствия отказа одного двигателя.

Внутренние закрылки демонстратора оснащены приводами с низкой скоростью, и используются для управления лобовым сопротивлением при взлете и посадке. Элероны будут оснащены приводами с высокой скоростью "и большими возможностями управления по крену", - говорит Стюарт.

"При посадке нам нужны высокие коэффициенты лобового сопротивления, чтобы максимизировать скорость снижения. В первую очередь это связано с высоким индуктивным сопротивлением, связанным с высоким коэффициентом подъемной силы. Генерирование большой подъемной силы в посадочной конфигурации помогает увеличить индуктивное сопротивление благодаря низкому эффективному удлинению закрылков", - говорит он.

"На взлете меньшее отклонение закрылков и более равномерный обдув помогают снизить лобовое сопротивление, и, несмотря на то, что коэффициенты лобового сопротивления высоки, общая сила лобового сопротивления не так уж велика”, - отмечает Стюарт. "Это потому, что подъемная сила увеличивается с увеличением скорости в квадрате, так что при заданном коэффициенте лобового сопротивления для полета, осуществляемого со скоростью 30 узлов (56 км/ч), требуется четверть тяги по сравнению с полетом со скоростью 60 узлов (112 км/ч).”

Другой способ управлять лобовым сопротивлением - уменьшать мощность обдува, необходимую для создания заданной подъемной силы. "Именно при этом влияние большого отклонения закрылков, зависающих элеронов и наличие компактных воздушных винтов - особенно на подвесных двигателях - становятся существенным", - говорит Стюарт.

EL-2 имеет механическую проводку управления самолетом и управление двигателями "по проводам". Управление двигателями будет использоваться в последующих испытательных полетах для повышения устойчивости и управляемости на низких скоростях. Все управление серийным eSTOL будет осуществляться «по проводам», но будет возможность управления с земли, что является "огромным преимуществом в плане безопасности", - говорит он.

Запланировано около 100 часов испытаний демонстратора, охватывающих как взлет и посадку, так и обычные полеты. "План испытаний начнется с расширения диапазона низкоскоростных полетов на высоте, отработки системы управления, а затем перейдем к определению летных характеристик и к демонстрации", - говорит Стюарт.

Ключевой целью наземных и летных испытаний Electra является определение того, является ли хвостовое оперение достаточно эффективным. Обдув крыла и создание реактивного закрылка перемещают центр давления назад и вызывают момент на пикирование. Для поддержания устойчивости в полете горизонтальное оперение демонстратора оснащено щелью для увеличения подъемной силы.

 

[JonSu]

Большие внутренние пропеллеры обдувают закрылки (вверху); меньшие внешние пропеллеры обдувают элероны.​

"Мы спорили, надо ли обдувать хвостовое оперение, и мы этого не сделали, не хотели добавлять ненужных сложностей", - говорит Стюарт. "Основная цель демонстратора технологии - доказать, что хвостовая часть создает достаточную подъемную силу". Из-за конструкции крыла и хвостового оперения самолет исключительно трудно сорвать, добавляет он.

Гибридная силовая установка демонстратора мощностью 150 кВт построеная на базе турбинного двигателя, базирующегося на вспомогательной силовой установке вертолета с редуктором и генератором, смонтированы в носовой части по типу 172. "Мы могли бы использовать двигатель внутреннего сгорания или топливный элемент, но у турбины хорошая удельная мощность, и она надежна, прочна, механически проста и понятна", - говорит Стюарт.

Турбина рассчитана на крейсерский режим. Два аккумуляторных блока с жидкостным охлаждением обеспечивают пиковую мощность и, благодаря двойным электрическим шинам, обеспечивается резервирование. Серийный eSTOL будет оснащен гибридной силовой установкой мощностью 600 кВт с четырьмя аккумуляторными батареями емкостью 50 кВт*ч.

"Мы бережно относимся к батареям. При взлете и наборе высоты требуется 10% заряда, и у нас есть время на подзарядку в течение всего полета при очень низкой температуре", - говорит Стюарт, отмечая, что использование аккумулятора с зарядом от 80% до 70% значительно продлит срок их службы.

Оператор может увеличить коэффициент гибридизации в полете, в том числе выполнить бесшумный взлет только на батарейках. Electra строит планы для перехода на водородный топливный элемент как основного источника энергии. После приобретения Electra конкурирующего стартапа Airflow инвестором стал производитель топливных элементов Plug Power.

"Учитывая суровые условия, в которых будет эксплуатироваться наш самолет, принципиально важно, чтобы при вводе в эксплуатацию не требовалась специальная или новая инфраструктура, а турбина могла работать с широким спектром широко доступных видов топлива", - говорит Стюарт. "Но мы верим в долгосрочные перспективы новых двигательных установок".

Electra выбрала компанию Safran для поставки турбогенератора для серийного самолета eSTOL. AG600 основан на вертолетном турбовальном двигателе Arrano производства Safran, который приводит в действие пару генераторов GENeUS мощностью 300 кВт через редуктор.

Благодаря первоначальному финансированию Electra совместно с Массачусетским технологическим институтом в 2020 году облетала модель eSTOL в масштабе одной трети, а в 2022 году совместно со своим дочерним предприятием в Швейцарии разработала гибридную силовую установку мощностью 150 кВт для демонстратора технологии. Недавние полномасштабные аэродинамические испытания грузовика с крылом были профинансированы подразделением инноваций AFWerx ВВС США в рамках программы Agility Prime.

Строительство и полеты EL-2 Goldfinch финансируются в рамках раунда финансирования Electra серии A 2022 года, который включал инвестиции Lockheed Martin Ventures. Полномасштабный прототип будет профинансирован в рамках текущего раунда Electra серии B, который включает в себя премию AFWerx за увеличение стратегического финансирования (Stratfi), которая обеспечивает до 85 миллионов долларов совокупного государственного финансирования и соответствующих частных инвестиций.

По словам Стюарта, цель премии Stratfi состоит в том, чтобы эксплуатировать прототип с прикладной точки зрения, например, для пополнения материально-технического снабжения и медицинской эвакуации. Следуя этому первоначальному несоответствующему прототипу, Electra планирует построить самолет для сертификационных испытаний, планируя ввести его в эксплуатацию в 2028 году, что на два года раньше первоначального срока завершения стартапа.

Electra нацелена на рынок полетов на расстояние 50-500 миль (80-800 км) и заявляет, что у нее есть письма о намерениях на более чем 1200 самолетов от 32 заказчиков, 70% из которых являются существующими операторами. "Мы не являемся оператором", - говорит Стюарт, имея в виду лидеров рынка eVTOL, которые планируют производить и эксплуатировать свои воздушные такси.

Предварительные заказы распространяются на первые четыре года запланированного производства, и к 2030 году объем производства Electra составит около 400 самолетов в год. "В общей сложности нам нужно всего около 400 самолетов, чтобы обеспечить безубыточность нашего бизнеса", - добавляет он, отмечая, что разработка самолета Part 23 не требует затрат в 1 миллиард долларов на разработку и сертификацию самолета eVTOL.

 

[JohnDoe]

Имеется отечественый(мой) альтернативеый вариант описанный на уровне идеи в теме "Импульсный обдув крыла". Вариация идеи Болдырева с его колеблющимся предкрылком, есть и неимпульсная вариация,аля вентилятор Дайсона

 

[JonSu]

Вариантов конечно много, но, к сожалению, мало кто делает реальные эксперименты и реальные аппараты.
Этот, похоже, достаточно реален.
Хотя, сложно будет с контролем при малых скоростях.
Будем посмотреть.

 

[JonSu]

Продолжу, с вашего позволения, окунание в историю.
Технический меморандум NACA №301.
NACA-TM-301

Как всегда, из-за скудности информации в первоисточнике, с некоторыми дополнительными вставками по теме из журнала FLIGHT из того же времени.

 

[JonSu]

ЛЕГКИЕ САМОЛЕТЫ ФРАНЦИИ, ГЕРМАНИИ, ИТАЛИИ, БЕЛЬГИИ, НИДЕРЛАНДОВ, ЧЕХОСЛОВАКИИ И ЛИТВЫ.​

Составлено Национальным консультативным комитетом по аэронавтике.*

Февраль 1925 года.

* Составлено Национальным консультативным комитетом по аэронавтике. Смотрите Технический меморандум № 289: Двухместные легкие самолеты, участвовавшие в конкурсе, проходившем в Лимпне, Англия, с 29 сентября по 4 октября 1924 года; и № 297: Конкурс легких самолетов Королевского аэроклуба.

При представлении данных, касающихся легкомоторных самолетов этих стран, будет невозможно провести сравнения столь же полно, как приведено в предыдущих технических меморандумах, из-за недостатка информации и более полной или обширной программы, регулирующей конкурсные или испытательные полеты. Однако характеристики или квалификационные требования, доступные в опубликованных отчетах, даются отдельно вместе с описанием конструкции и, как будет установлено, достаточно полно отражают характеристики или экономичность самолета.

Неблагоприятная погода серьезно повлияла на "Тур Франции" ("Tour of France") и соревнования "Рон" (“Rhon”) и, без сомнения, помешала более успешному участию самолетов, которые ранее демонстрировали отличные показатели, как по летно-техническим характеристикам, так и по конструктивному исполнению.

Содержание первоисточника

Страна	Наименование	Страница	Рис.
Франция	Farman	6	1
Франция	Carmier	7	2
Нидерланды	Pander H-2	9	3
Нидерланды	Holland H-l	10	4
Нидерланды	V.S. Holland 12-A	10	5
Бельгия	Demonty-Poncelet	12	6
Чехословакия	BH-16	13	7
Германия	Kolibri U-7	19	8
Германия	Roter-Vogel	21	9
Германия	Albatross L-66	23	10
Германия	Daimler L-15	25	11
Германия	Caspar C-17	28	12
Германия	Udet	32	13
Германия	Aachen KF	33	14
Lithuania	Dobkevicius	34	15
Италия	Rondine	36	16
Относительные размеры в плане		17
Пропеллер для легких самолетов	37

 

[JonSu]

ТУРНЕ ПО ФРАНЦИИ ("Tour of France”)

("Aviation”, 15 сентября 1924)​

"Турне по Франции”, или гонка по пересеченной местности, была организована ассоциацией "Воздушная Франция" (Association Aerienne Francaise) с целью разработки легких самолетов. Тур начался в Бюке недалеко от Парижа с обязательными остановками:

• сначала в Клермон-Ферране, расстояние 340 км;
• затем в Валансе, 169 км;
• затем в Ниме, 128 км;
• Тулузе, 241 км;
• Ангулеме, 253 км;
• Порнише, 261 км;
• Туре, 228 км
• и обратно в Бюк, 137 км.

Общее расстояние 1807 км.

На каждый перелет было отведено по два дня: первый - собственно перелет, а второй - для ремонта и отдыха.

Конкурс начался во второй половине июля прошлого года (1923г), на него поступило около пятнадцати заявок: девять из Франции и по две из Бельгии, Нидерландов и Чехословакии. Из этого числа только трое прошли отборочный тест, который состоял из полета на 50 км в окрестностях аэропорта Буц с последующим набором высоты до 2000 м. Расход бензина и масла не должен был превышать 8кг для одноместных и 12кг для двухместных самолетов.

Два моноплана Dewoitine успешно прошли это испытание, но, не получив лицензии от аэронавигационной службы, не смогли принять участие в гонке.

Погода была очень неблагоприятной большую часть времени и, несомненно, повлияла на квалификацию некоторых превосходных проектов.

Из французских самолетов не прибыл Beaujard-Viratelle, а Ligreau не был готов вовремя. Один Dewoitine разбился при взлете в Вильякубле, а один Farman не участвовал в отборочных испытаниях из-за плохой погоды.

Самолеты из Нидерландов были отстранены, один прибыл слишком поздно, а другой не смог получить лицензию от властей Нидерландов.

Оба бельгийских самолета не смогли прибыть вовремя: "V" Simonet из-за погодных условий, а Demonty-Poncelet из-за неисправности.

Два самолета Avia BH-16, представлявшие Чехословакию, не прошли отборочные испытания из-за неисправности двигателя.

В гонке квалифицировались три самолета: Кармье, Блерио и Фарман.

В гонке Блерио потерпел неудачу, так как не смог преодолеть туман. Кармье был вынужден приземлиться в Этампе из-за тумана, а Фарман — там же из-за утечки масла. Однако оба самолета смогли в тот же день проследовать к первой официальной остановке. Кармье был вынужден вернуться на аэродром, где череда случайностей помешала дальнейшему участию его в соревновании, поэтому Фарман остался один, чтобы пролететь оставшуюся часть тура.

В следующей таблице (из «l’Aeronautique», № 63, август 1924 г.) дана информация об двигателях, а также размеры и площади* всех самолетов, заявленных для тура.

*Размеры и площади отличаются от указанных в проспектах производителей.

Наименование​	Тип Моноплан/Биплан​	Двигатель​	Размах м​	Длина м​	Площадь крыла м2​	Высота м​	Масса пустого кг​	Взлетный вес кг​
Holland H-2​	M​	Anzani 22/25 HP.​	7,69​	4,82​	10,2​	-​	170​	295​
Holland H-1​	B​	Anzani 30/35 HP.​	7,70​	5,68​	14,0​	-​	220​	320​
Farman​	M​	Salmson 15 HP,​	7,00​	5,50​	10,0​	2,00​	100​	-​
Farman​	M​	Anzani 30 HP.​	7,00​	5,50​	10,0​	2,00​	120​	235​
Avia BH-16​	M​	Blackburne 16 HP.​	9,50​	5,06​	10,6​	2,16​	127​	235​
Avia BH-16​	M​	Vaslin 16/20 HP.​	9,50​	5,06​	10,6​	2,16​	130​	230​
Carmier​	M​	Anzani 30 HP.​	8,00​	4,50​	9,75​	1,72​	200​	328​
Demonty-Poncelet​	M​	Gregoire 40 HP.​	12,00​	6,50​	20,0​	-​	330​	520​
Simonet​	M​	Sergant 16 HP-​	11,20​	6,60​	20,0​	-​	-​	-​
Dewoitine​	M​	Vaslin 35 HP.​	13,00​	5,60​	16,5​	-​	-​	-​
Dewoitine​	M​	Vaslin 16/20 HP.​	13,00​	5,60​	16,5​	-​	250​	-​
Dewoitine​	M​	Vaslin 20 HP.​	13,00​	5,60​	16,5​	-​	250​	-​
Bleriot A.N.E.C.​	M​	Blackburne 16 HP.​	9,75​	4,75​	13,47​	-​	131,5​	213​
Beaujard- Viratelle​	M​	Sergant HP.​	-​	-​	-​	-​	-​	-​
Ligreau​	M​	Ligreau 8/10 HP.​	-​	-​	-​	-​	-​	-​

 

[JonSu]

ЛЕГКИЕ САМОЛЕТЫ ФРАНЦИИ

Моноплан "Фарман”.

(Из "Les Ailes”, 14 августа 1924; "L'Aeronautique", август 1924, и "L’Aerophile”, 15 августа 1924 года.)​

Легкомоторный самолет "Фарман" (одноместный моноплан), победитель конкурса "Тур Франции", совершил полет за пятнадцать дней с фактическим налетом в 20 ч. 41 м. 27 с., со средней скоростью 87,55 км/ч.

Между первой и второй официальными посадками была достигнута скорость 111,16 км/ч.

Мы очень сожалеем о скудости информации, касающейся конструкции этого удачного самолета. Наброски - это все, что доступно на данный момент.

Технические характеристики:

Взлетный вес - 235 кг
Масса пустого - 120 кг
Нагрузка на крыло - 23,5 кг/м2
Нагрузка на мощность - 7,83 кг/л.с.

На рис. 1 приведены контурные чертежи с указанием размеров, площадей и данных о двигателе.

ЛЕГКИЕ САМОЛЕТЫ ФРАНЦИИ

Моноплан "Фарман”.

(Из "Les Ailes”, 14 августа 1924; "L'Aeronautique", август 1924, и "L’Aerophile”, 15 августа 1924 года.)​

Легкомоторный самолет "Фарман" (одноместный моноплан), победитель конкурса "Тур Франции", совершил полет за пятнадцать дней с фактическим налетом в 20 ч. 41 м. 27 с., со средней скоростью 87,55 км/ч.

Между первой и второй официальными посадками была достигнута скорость 111,16 км/ч.

Мы очень сожалеем о скудости информации, касающейся конструкции этого удачного самолета. Наброски - это все, что доступно на данный момент.

Технические характеристики:

Взлетный вес - 235 кг

Масса пустого - 120 кг

Нагрузка на крыло - 23,5 кг/м2

Нагрузка на мощность - 7,83 кг/л.с.

На рис. 1 приведены контурные чертежи с указанием размеров, площадей и данных о двигателе.

 

[JonSu]

Согласен с автором, самолет интересный.
Вот что про него писали.

ЛЕГКИЙ САМОЛЕТ FARMAN "MOUSTIQUE": Показанная выше машина, которая выиграла Гран-при "Petit Parisien" 15 июля, является последней разработкой оригинального "Moustique". Он оснащен любым из двух следующих двигателей:

1 вариант - Sergent, 4-цилиндровый. 14 л.с., с редукторным приводом воздушного винта, вращающегося со скоростью 4550 об/мин при 3500 оборотах двигателя.

2 вариант - Салмсон, 3-цил. 12 л.с. при 1800 оборотах в минуту или 16 л.с. при 2400 оборотах в минуту.

Его основными характеристиками являются:

• размах - 34 фута 6 дюймов (10,5 м);
• общая длина - 18 футов 6 дюймов (5,6 м);
• высота - 7 футов. 6 дюймов (2,3 м);
• площадь – 161,4 кв. фута (15 кв.м);
• вес пустого - (Sergent) 253,5 фунтов (115 кг) или (Салмсон) 231-5 фунтов (105 кг);
• скорость – 49,7 миль в час (80 км/ч);
• время полета с запасом топлива 44 фунта (20 кг) - 7 часов.

Flight 1923-08

 

[JonSu]

Из другого источника:

Farman F.451 Moustique (Mosquito) одноместный сверхлегкий самолет 1930-х годов был последним (за исключением двухместного прототипа F.455) в серии концептуально схожих проектов Farman, начиная с 1919 года - все они представляли собой одноместные монопланы со средним расположением крыла большого размаха на проволочных расчалках, с маломощным двигателем.

Самолет F.451 был самым успешным из всех, построенных в приличном количестве на тот момент, в общей сложности 46, поскольку они были заказаны для спонсируемого правительством движения "Народная авиация".

Технические характеристики (F.451):
(Данные из проспекта фирмы Les Avions Farman)
Общие характеристики:
Вместимость: 1
Длина: 6,40 м
Размах крыльев: 8,07 м
Высота: 1,90 м
Площадь крыла: 10,50 м2
Вес пустого: 151 кг
Полетный вес: 285 кг
Силовая установка: 1 × AVA 4 2-хцилиндровый горизонтально-оппозитный двухтактный двигатель мощностью 19 кВт (25 л.с.)
Пропеллер: 2-лопастный деревянный Merville Srs.639
Максимальная скорость: 130 км/ч
Дальность полета: 350 км

 

[JonSu]

Я увидел его 2-хместный вариант в авиамузее Ле Бурже под Парижем в 2019 году.
Вот мои фото.

ФАРМАН 455 Супер Мустик

Легкий двухместный самолет
Происхождение: французское
1-й полет: декабрь 1935 года
Силовая установка: двигатель Praga мощностью 40 л.с.
Дальность полета: 300 км

В ответ на широкое движение за летную авиацию, вызванное, в частности, политикой Народного фронта по поддержке аэроклубов, производители разрабатывали небольшие экономичные машины.
Именно в этом духе компания Furman выпустила в 1936 году две модели весом всего 400 кг: одноместную 451 и двухместную 455. Они были вдохновлены самолетами 1919 года выпуска и выпустили несколько модификаций, все они носили общее название Moustique (Москит).
Хотя модель 451 выпускалась серийно, модель 455 осталась на стадии прототипа.

 

[JonSu]

Продолжаем.

Моноплан "Кармье” (Carmier)

(Из “L'Aeronautique", август 1924 г. и "L'Aerophile”, 15 августа 1924 г.)​

Легкий самолет "Кармье” (одноместный моноплан-парасоль), разработанный в компании Cannier Bros. мистером Дюпюи (Mr. Dupuy) - один из самых оригинальных самолетов, участвующих в "Туре”. К сожалению, он не смог завершить тур из-за повреждения шасси.
Его конструкция содержит несколько очень интересных особенностей.
Фюзеляж состоит из четырех деревянных лонжеронов, вокруг которых сконструированы легкие элементы обтекаемого каркаса. Все точки крепления соединены таким образом, чтобы обеспечить определенный зазор, который придает конструкции исключительную гибкость.

Сиденье пилота находится под задней половиной крыла, задняя часть которого вырезана, чтобы обеспечить лучший обзор.
Неподвижной части стабилизатора нет. Рули высоты выполняют эту функцию. Каркас рулей высоты выполнен из металла.
Каркас руля направления также выполнен из металла.
В конструкции шасси используются стальные трубы, имеется резиново-шнуровая амортизация.
Подкосное крыло имеет профиль Dewoitine и крепится к фюзеляжу через кабан кабины. Пара подкосов из стальных труб обтекаемой формы соединяют каждую консоль крыла с лонжеронами фюзеляжа. Лонжероны крыла изготовлены из ели, нервюры из фанеры.
Элероны расположены по всей длине крыла и оснащены механизмом, с помощью которого они могут отклоняться как одновременно, так и дифференциально, а также в сочетании с рулями высоты. Последняя особенность работы двух пар элеронов в тандеме с рулями высоты, примерно как это применяется на планере Пейре (Peyret glider). Функция руля высоты, как таковая, в это время сохраняется.

Технические характеристики:

Масса пустого - 200 кг
Взлетный вес - 328 кг
Нагрузка на крыло - 33,6 кг/м2
Нагрузка на мощность - 10,9 кг/л.с.
Характеристики двигателя и габаритные чертежи приведены на рис. 2.

Больше информации про него не нашел.