Самолетостроение и Ракетостроение. Современное состояние: проблемы и возможности Кризис российского гражданского авиастроения: перспективные проекты рискованны; - презентация

1 Самолетостроение и Ракетостроение

2 Современное состояние: проблемы и возможности Кризис российского гражданского авиастроения: перспективные проекты рискованны; перспективные проекты рискованны; их реализация задерживается; их реализация задерживается; выбор проектных параметров необоснован выбор проектных параметров необоснован Кризис российской гражданской авиации: воздушный транспорт стал элитарным; воздушный транспорт стал элитарным; разрушены местное авиасообщение и система авиаперевозок в отдаленных, труднодоступных и малонаселенных регионах разрушены местное авиасообщение и система авиаперевозок в отдаленных, труднодоступных и малонаселенных регионах

3 Конструкция самолета: Крыло создаёт при поступательном движении самолёта необходимую для полёта подъёмную силу за счёт возникающей в набегающем потоке воздуха разницы давлений на нижнюю и верхнюю поверхности крыла: давление на нижнюю поверхность самолётного крыла больше чем давление на верхнюю его поверхность. На крыле располагаются аэродинамические органы управления (элероны, элевоны и др.), а также механизация крыла то есть устройства, служащие для управления подъемной силой и сопротивлением самолёта. [2][6] Крыло создаёт при поступательном движении самолёта необходимую для полёта подъёмную силу за счёт возникающей в набегающем потоке воздуха разницы давлений на нижнюю и верхнюю поверхности крыла: давление на нижнюю поверхность самолётного крыла больше чем давление на верхнюю его поверхность. На крыле располагаются аэродинамические органы управления (элероны, элевоны и др.), а также механизация крыла то есть устройства, служащие для управления подъемной силой и сопротивлением самолёта. [2][6] Крыло [2][6] Крыло [2][6] Фюзеляж предназначен для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования, а также для крепления крыла, оперения, шасси, двигателей и т. п. (является как бы «телом» самолёта). Известны самолёты без фюзеляжа (например «летающее крыло»). Фюзеляж предназначен для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования, а также для крепления крыла, оперения, шасси, двигателей и т. п. (является как бы «телом» самолёта). Известны самолёты без фюзеляжа (например «летающее крыло»). Фюзеляжлетающее крыло Фюзеляжлетающее крыло

4 Оперение аэродинамические поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта. Для управления самолётом на оперении располагают отклоняемые поверхности аэродинамические рули (руль высоты, руль направления), или же делают поверхности оперения цельноповоротными. Оперение аэродинамические поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта. Для управления самолётом на оперении располагают отклоняемые поверхности аэродинамические рули (руль высоты, руль направления), или же делают поверхности оперения цельноповоротными. Оперение Шасси система опор, необходимых для разбега самолёта при взлёте, пробега при посадке, а также передвижения и стоянки его на земле. Наибольшее распространение имеет колёсное шасси. Также известны конструкции шасси с лыжами, поплавками, полозьями. В СССР осуществлялись эксперименты с гусеничным шасси и шасси на воздушной подушке. Многие современные самолёты, в частности большинство самолётов военного назначения, а также пассажирских самолётов, имеют убираемое шасси. Шасси система опор, необходимых для разбега самолёта при взлёте, пробега при посадке, а также передвижения и стоянки его на земле. Наибольшее распространение имеет колёсное шасси. Также известны конструкции шасси с лыжами, поплавками, полозьями. В СССР осуществлялись эксперименты с гусеничным шасси и шасси на воздушной подушке. Многие современные самолёты, в частности большинство самолётов военного назначения, а также пассажирских самолётов, имеют убираемое шасси. Шасси Силовая установка самолета, состоящая, вообще говоря из двигателя и движителя (например, воздушного винта) создаёт необходимую тягу, которая, уравновешивая аэродинамическое сопротивление, обеспечивает самолёту поступательное движение. Силовая установка самолета, состоящая, вообще говоря из двигателя и движителя (например, воздушного винта) создаёт необходимую тягу, которая, уравновешивая аэродинамическое сопротивление, обеспечивает самолёту поступательное движение. Силовая установка самолетадвигателядвижителявоздушного винта Силовая установка самолетадвигателядвижителявоздушного винта

5 Виды самолетов: Военные: истребители истребители истребители перехватчики перехватчики перехватчики истребители-бомбардировщики истребители-бомбардировщики истребители-бомбардировщики Бомбардировщики Бомбардировщики Бомбардировщики фронтовые бомбардировщики фронтовые бомбардировщикибомбардировщики стратегические бомбардировщики стратегические бомбардировщики стратегические бомбардировщики стратегические бомбардировщики ракетоносцы ракетоносцы ракетоносцы штурмовики штурмовики штурмовики топливозаправщики топливозаправщики топливозаправщики Гражданские: пассажирские пассажирские пассажирские транспортные транспортировка грузов транспортные транспортировка грузов транспортные почтовые перевозка авиапочты почтовые перевозка авиапочты почтовыеавиапочты почтовыеавиапочты курьерские курьерские курьерские Сельскохозяйственные Сельскохозяйственные Сельскохозяйственные Санитарные Санитарные Пожарные Пожарные Спортивные Спортивные

6

7 Возможности создания прорывных ВС на современном этапе

8 История создания самолетов: В России первый проект самолёта был предложен Николаем Афанасьевичем Телешовым в 1864 году [7]. В 1874 году французский морской офицер Жан Мари Феликс де Ла Круа Дю Тампль построил полноразмерный самолет с паровой машиной. Однако недостаточная мощность двигателя не позволяла ему совершать полет. В 1882 в присутствии представителей военного ведомства Российской Империи и Русского технического общества была предпринята попытка взлета на самолете с паровой силовой установкой, построенном по проекту русского морского офицера Александра Фёдоровича Можайского. В России первый проект самолёта был предложен Николаем Афанасьевичем Телешовым в 1864 году [7]. В 1874 году французский морской офицер Жан Мари Феликс де Ла Круа Дю Тампль построил полноразмерный самолет с паровой машиной. Однако недостаточная мощность двигателя не позволяла ему совершать полет. В 1882 в присутствии представителей военного ведомства Российской Империи и Русского технического общества была предпринята попытка взлета на самолете с паровой силовой установкой, построенном по проекту русского морского офицера Александра Фёдоровича Можайского.РоссииНиколаем Афанасьевичем Телешовым [7]Российской ИмпериисамолетеАлександра Фёдоровича МожайскогоРоссииНиколаем Афанасьевичем Телешовым [7]Российской ИмпериисамолетеАлександра Фёдоровича Можайского Первые успехи русской авиации датируются1910 годом. 4 июня профессор Киевского политехнического института князь Александр Кудашев пролетел несколько десятков метров на самолёте-биплане собственной конструкции. Первые успехи русской авиации датируются1910 годом. 4 июня профессор Киевского политехнического института князь Александр Кудашев пролетел несколько десятков метров на самолёте-биплане собственной конструкции.1910 годом4 июняКиевского политехнического институтаАлександр Кудашев1910 годом4 июняКиевского политехнического институтаАлександр Кудашев 16 июня молодой киевский авиаконструкторИгорь Сикорский впервые поднял свой самолёт в воздух, а ещё через три дня состоялся полёт самолёта инженера Якова Гаккеля необычной для того времени схемы биплан с фюзеляжем (бимоноплан). 16 июня молодой киевский авиаконструкторИгорь Сикорский впервые поднял свой самолёт в воздух, а ещё через три дня состоялся полёт самолёта инженера Якова Гаккеля необычной для того времени схемы биплан с фюзеляжем (бимоноплан). 16 июняИгорь СикорскийЯкова Гаккеляфюзеляжем 16 июняИгорь СикорскийЯкова Гаккеляфюзеляжем

9 Альтернативные стратегии развития российского гражданского авиастроения Жесткая конкуренция на рынках традиционных ВС, обслуживающих около 10% населения России и мира Жесткая конкуренция на рынках традиционных ВС, обслуживающих около 10% населения России и мира Поиск новых рыночных ниш Поиск новых рыночных ниш и возможностей решения социально- экономических проблем России и других развивающихся стран мира

10 Доступность авиаперевозок и социально- экономические предпосылки ее повышения

11 Риски радикального повышения доступности авиаперевозок Показатель \ вариант НВТСabc Километровый расход топлива, г/пкм Постоянный расход топлива на поездку, кг/пасс Нетопливная составляющая километрового тарифа, руб./пасс.-км0,30,8 Нетопливная составляющая постоянной части тарифа, руб./пасс Крейсерская скорость, км/ч Постоянная составляющая длительности поездки, ч12,52 Энергетические и экологические (эффект рикошета); Энергетические и экологические (эффект рикошета); Интенсивность трафика превысит пропускную способность инфраструктуры Интенсивность трафика превысит пропускную способность инфраструктуры Прочие (включая политические) Прочие (включая политические)

12 Требования к «авиации для России»: удельный расход топлива – на уровне г/пасс.-км (при пассажиро- вместимости от мест); удельный расход топлива – на уровне г/пасс.-км (при пассажиро- вместимости от мест); крейсерская скорость – не менее км/ч; крейсерская скорость – не менее км/ч; возможность круглогодичной эксплуатации с неподготовленных площадок; возможность круглогодичной эксплуатации с неподготовленных площадок; возможность использования локальных энергоресурсов в ОТДМР возможность использования локальных энергоресурсов в ОТДМР

13 Ожидаемые результаты создания «авиации для России»: для авиастроения - открытие новой емкой ниши рынка гражданской авиатехники без прямой конкуренции с зарубежными производителями; для авиастроения - открытие новой емкой ниши рынка гражданской авиатехники без прямой конкуренции с зарубежными производителями; для гражданской авиации - открытие новой ниши рынка авиаперевозок; для гражданской авиации - открытие новой ниши рынка авиаперевозок; для государства: для государства: решение транспортных проблем ОТДМР и обеспечение транспортной безопасности РФ; решение транспортных проблем ОТДМР и обеспечение транспортной безопасности РФ; импульс к инновационному развитию российской наукоемкой промышленности. импульс к инновационному развитию российской наукоемкой промышленности.

14 Ракета: летательный аппарат, двигающийся в пространстве за счёт действия реактивной тяги, возникающей только вследствие отброса части собственной массы(рабочего тела) аппарата и без использования вещества из окружающей среды. Поскольку полёт ракеты не требует обязательного наличия окружающей воздушной или газовой среды, то он возможен не только в атмосфере, но и в вакууме. Словом ракета обозначают широкий спектр летающих устройств от праздничной петарды до космической ракеты-носителя. летательный аппарат, двигающийся в пространстве за счёт действия реактивной тяги, возникающей только вследствие отброса части собственной массы(рабочего тела) аппарата и без использования вещества из окружающей среды. Поскольку полёт ракеты не требует обязательного наличия окружающей воздушной или газовой среды, то он возможен не только в атмосфере, но и в вакууме. Словом ракета обозначают широкий спектр летающих устройств от праздничной петарды до космической ракеты-носителя.летательный аппаратреактивной тягимассыполётатмосферевакуумепетардыракеты-носителялетательный аппаратреактивной тягимассыполётатмосферевакуумепетардыракеты-носителя

15 Ракетные двигатели: Большинство современных ракет оснащаются химическими ракетными двигателями. Подобный двигатель может использовать твёрдое, жидкое или гибридное ракетное топливо. Химическая реакция между топливом и окислителем начинается в камере сгорания, получающиеся в результате горячие газы образуют истекающую реактивную струю, ускоряются в реактивном сопле(или соплах) и выбрасываются из ракеты. Ускорение этих газов в двигателе создаёт тягу толкающую силу, заставляющую ракету двигаться. Принцип реактивного движения описывается третьим законом Ньютона. Большинство современных ракет оснащаются химическими ракетными двигателями. Подобный двигатель может использовать твёрдое, жидкое или гибридное ракетное топливо. Химическая реакция между топливом и окислителем начинается в камере сгорания, получающиеся в результате горячие газы образуют истекающую реактивную струю, ускоряются в реактивном сопле(или соплах) и выбрасываются из ракеты. Ускорение этих газов в двигателе создаёт тягу толкающую силу, заставляющую ракету двигаться. Принцип реактивного движения описывается третьим законом Ньютона.химическими ракетными двигателямиракетное топливоХимическая реакцияокислителемкамере сгораниясоплетягуреактивного движениятретьим законом Ньютонахимическими ракетными двигателямиракетное топливоХимическая реакцияокислителемкамере сгораниясоплетягуреактивного движениятретьим законом Ньютона Однако не всегда для движения ракет используются химические реакции. В паровых ракетах перенагретая вода, вытекающая через сопло, превращается в высокоскоростную паровую струю, служащую движителем. Эффективность паровых ракет относительно низка, однако это окупается их простотой и безопасностью, а также дешевизной и доступностью воды. Работа небольшой паровой ракеты в 2004 году была проверена в космосе на борту спутника UK-DMC. Существуют проекты использования паровых ракет для межпланетной транспортировки грузов, с нагревом воды за счёт ядерной или солнечной энергии. Однако не всегда для движения ракет используются химические реакции. В паровых ракетах перенагретая вода, вытекающая через сопло, превращается в высокоскоростную паровую струю, служащую движителем. Эффективность паровых ракет относительно низка, однако это окупается их простотой и безопасностью, а также дешевизной и доступностью воды. Работа небольшой паровой ракеты в 2004 году была проверена в космосе на борту спутника UK-DMC. Существуют проекты использования паровых ракет для межпланетной транспортировки грузов, с нагревом воды за счёт ядерной или солнечной энергии.паровыхдвижителем2004космосеспутникапаровыхдвижителем2004космосеспутника Ракеты наподобие паровой, в которых нагрев рабочего тела происходит вне рабочей зоны двигателя, иногда описывают как системы с двигателями внешнего сгорания. Другими примерами ракетных двигателей внешнего сгорания может служить большинство конструкций ядерных ракетных двигателей. Ракеты наподобие паровой, в которых нагрев рабочего тела происходит вне рабочей зоны двигателя, иногда описывают как системы с двигателями внешнего сгорания. Другими примерами ракетных двигателей внешнего сгорания может служить большинство конструкций ядерных ракетных двигателей.двигателями внешнего сгоранияядерных ракетных двигателейдвигателями внешнего сгоранияядерных ракетных двигателей

16

17 Применение: Ракеты используются как способ доставки средств поражения к цели. Небольшие размеры и высокая скорость перемещения ракет обеспечивает им малую уязвимость. Так как для управления боевой ракетой не нужен пилот, она может нести заряды большой разрушительной силы, в том числе ядерные. Современные системы самонаведения и навигации дают ракетам большую точность и манёвренность. Ракеты используются как способ доставки средств поражения к цели. Небольшие размеры и высокая скорость перемещения ракет обеспечивает им малую уязвимость. Так как для управления боевой ракетой не нужен пилот, она может нести заряды большой разрушительной силы, в том числе ядерные. Современные системы самонаведения и навигации дают ракетам большую точность и манёвренность.средств пораженияуязвимостьпилотсистемы самонаведениясредств пораженияуязвимостьпилотсистемы самонаведения Существует множество видов боевых ракет отличающихся дальностью полёта, а также местом старта и местом поражения цели («земля» «воздух»). Для борьбы с боевыми ракетами используются системы противоракетной обороны. Существует множество видов боевых ракет отличающихся дальностью полёта, а также местом старта и местом поражения цели («земля» «воздух»). Для борьбы с боевыми ракетами используются системы противоракетной обороны.противоракетной обороныпротиворакетной обороны Существуют также сигнальные и осветительные ракеты. Существуют также сигнальные и осветительные ракеты.сигнальныеосветительныесигнальныеосветительные