مردم به سادگی به آینده نگاه می کنند ، بی جهت نیست که فالگیران ، رسانه ها و طالع بینی آنقدر محبوب هستند که می توانند به این س answerال پاسخ دهند: "آنجا چیست"؟! حتی یک علم خاص وجود دارد - پیش آگهی ها ، که همان کار را انجام می دهد ، با این تفاوت که افرادی که این کار را انجام می دهند معمولاً به یک توپ کریستالی نگاه نمی کنند! در گذشته ، مجلات علمی مختلف و علمی متداول تلاش کرده و سعی کرده اند تا حد توان خود ، فراتر از "پرده زمان" را بررسی کنند. من موفق شدم یک مقاله جالب در این مورد در مجله شوروی "علم و فناوری" شماره 16 برای 1937 پیدا کنم. نام آن "هوانوردی در پنج سال" است. یعنی ، نویسنده آن ، بر اساس دانش خود ، سعی کرد تصور کند هواپیمایی سال 1942 چگونه خواهد بود. او نمی توانست پیش بینی کند که جنگی رخ خواهد داد ، اما … او با آگاهی از این موضوع به وضوح نوشت. خوب ، ما می دانیم در سال 1942 چه اتفاقی افتاد و می توانیم پیشگویی های او را با واقعیت مقایسه کنیم ، که نه تنها جالب است ، بلکه از جهات مختلف نیز مفید است. املا و نحوه ارائه به طور کامل حفظ شده است ، بنابراین این نیز نوعی "قطعه" از تاریخ گذشته است!
"اخیراً کنوانسیون سالانه انجمن علم و فناوری آمریکا در زمینه مکانیک برگزار شد. در این کنگره گزارش برجسته ترین طراحان هواپیما با موضوع "هوانوردی در پنج سال" شنیده شد. این گزارشات ، که بر اساس روندهای کنونی توسعه هوانوردی تهیه شده است ، تصویری واقعاً جالب و باشکوه از تسخیر هوا در آینده نزدیک را به تصویر کشیده است. در اینجا ، نه تنها ابعاد احتمالی هواپیمای سال 1942 پیش بینی شده بود ، بلکه طراحی موتورهای هواپیما ، اقتصاد عملکرد (بنابراین در متن - VO) ، راحتی مسافران ، سیستم کنترل و ثبات هواپیما دستیابی به سرعت پرواز بیشتر و همچنین توسعه سخت ترین راه های هوایی فرا اقیانوسی.
هواپیماهای مدرن محصول سابقه مهندسی طولانی و فرایند پیچیده تولید هستند. سالها طول می کشد تا یک ماشین اصلی و ساختاری جدید ایجاد شود. بنابراین ، پیش بینی های متخصصان آمریکایی در زیر پیشگویی نیست ، بلکه بازکردن حجابی است که کار آنها را در طراحی هواپیماهای آینده با دقت پنهان می کند.
با تمرکز بر توسعه بیشتر موتورهای هواپیمای جرقه زن ، بلندگوها معتقدند که بر اساس وضعیت فعلی فناوری ، قدرت موتورهای خنک کننده هوا می تواند از 1500 اسب بخار فراتر رود. با. ضمن کاهش وزن مخصوص موتور. طی پنج سال ، یک موتور هواپیمای استاندارد 0.4 کیلوگرم برای هر اسب وزن خواهد داشت. استحکام - قدرت. حتی موتور 24 سیلندر مدرن ناپیر با قدرت 725 اسب بخار. با. در ارتفاع 1000 متر ، با توجه به افزایش تعداد دورها و افزایش نسبت تراکم ، می تواند قدرت 1400 لیتر را ارائه دهد. با. به زودی موتورهایی با سیلندرهای کوچک اما متعدد با توسعه قدرت بیشتر برای وزن مشابه ، بر قوای سیلندر بزرگتر پیروز قاطع خواهند شد. به عنوان مثال ، یک موتور سی لیتری می تواند 1800 لیتر با 60 سیلندر تولید کند. با. به طور طبیعی ، افزایش قدرت موتور در آینده مستلزم کاهش قابل توجه وزن مخصوص آن است ، اگرچه ، در همان زمان ، تعداد و وزن مکانیسم های کمکی افزایش می یابد.
موتورهای هواپیماهای آینده عمدتا دارای خنک کننده هوا هستند که طراحی کل نیروگاه را بسیار ساده می کند. از طرف دیگر ، خنک کننده هوا با افزایش قدرت موتور منجر به افزایش کشش ناشی از افزایش گردش هوا در سیستم خنک کننده می شود. به همین دلیل ، برای موتورهای هواپیما بیش از 1000 لیتر. با. از خنک کننده مایع استفاده می شود که این مزیت را دارد که سطح مفید سیستم خنک کننده را می توان بدون محدودیت و در عین حال بدون افزایش مقاومت هوا افزایش داد.
مصرف سوخت ویژه باید عمدتا به دلیل استفاده از سوخت با اکتان بالا کاهش یابد. از آنجا که اصطلاح "عدد اکتان" نسبتاً جدید است و بنابراین برای خوانندگان ما ناشناخته است ، توضیح کوتاهی در مورد آن ارائه می دهیم. عدد اکتان یک عدد انتزاعی است که با مقایسه میزان انفجار سوخت آزمایش با سوخت کنترل متشکل از مخلوطی از ایزو اکتان و هپتان بدست می آید. ایزو اکتان (C8 H18) با انفجار کم مشخص می شود و در تعیین عدد اکتان برای انفجار 103٪ در نظر گرفته می شود. هپتان معمولی (C7 H16) با انفجار زیاد مشخص می شود و در صورت آزمایش بر روی موتور آزمایشی 0٪ در نظر گرفته می شود. عدد اکتان درصد ایزو اکتان در یک ترکیب کنترل شده ایزو اکتان-هپتان است.
در حال حاضر ، تولید مقیاس کوچک سوخت 100 اکتان در حال حاضر تأسیس شده است - در چند سال دیگر به عنوان بهترین سوخت 87 اکتان در هواپیما متداول خواهد بود. در حال حاضر در آزمایشگاه های آمریکایی ، سوختی معادل 130 اکتان در حال مطالعه است که شامل مخلوطی از بنزین و مخلوط های مصنوعی از گازهای صنعتی تصفیه شده است. این نوع سوخت جدید ، که با کمترین نسبت فشاری ممکن سوزانده می شود ، اما با حداکثر افزایش ، قدرت موتور را به طرز چشمگیری افزایش می دهد و بنابراین وزن مخصوص آن را کاهش می دهد. مصرف سوخت ویژه در موتور هواپیما در پنج سال کمتر از 160 گرم در لیتر خواهد بود. با. در ساعت به جای 200 گرم مدرن با نسبت فشرده سازی 6-6 ، 5.
طراح مشهور سیکورسکی معتقد است که حتی قبل از 1950 ساخت قایق های پرنده با وزن 500 تن ، طراحی شده برای 1000 مسافر امکان پذیر بود. اما از آنجا که اندازه هواپیما به طول مسیر محدود است ، امکان ساخت قطارهای غول پیکر هوایی برای 1000 مسافر بسیار مشکوک است. در هر صورت ، در پنج سال وزن بزرگترین هواپیما از 100 تن تجاوز می کند.
در حال حاضر ، بار تجاری 10 of از وزن کل هواپیما عملاً در مسیر هوایی بیش از 7000 کیلومتر به طول رسیده است. اگر حجم مفید داخلی کافی داشته باشند ، هواپیماهای مدرن حتی بیشتر بارگیری می شوند. در آینده هواپیماهای بسیار بزرگی ساخته می شوند که نسبت به وزن کل عملکرد بهتری دارند. با افزایش اندازه ، کشش هواپیما کمی کمتر از مربع اندازه گیری خطی آن تغییر می کند ، در حالی که وزن آن در یک مکعب افزایش می یابد. در نتیجه ، برای هر واحد حجم هواپیمای بزرگ ، قدرت موتور کمتری نسبت به هواپیمای کوچک مورد نیاز است.
انواع هواپیماهایی که اکنون مشخص شده اند در پنج سال وجود خواهند داشت ، با این حال ، تفاوت در شاخص های کیفیت آنها بسیار کاهش می یابد. اندازه هواپیماها افزایش می یابد تا قایق های پرنده به هواپیماهای زمینی نزدیک شوند ، که هنوز کارآمدترین آنها محسوب می شوند. در مسیرهای فرا اقیانوسی ، قایق های پرنده باید ترجیح داده شوند ، نه تنها به دلیل امکان فرود بر روی آب ، بلکه عمدتا به دلیل حجم داخلی بیشتر آنها.
همراه با افزایش اندازه ، سرعت عملیاتی هواپیما نیز افزایش می یابد (در صورت تصادف با موتور دیگر در هنگام پرواز) و همچنین در حین پرواز در استراتوسفر. رسیدن به حداکثر سرعت 850 کیلومتر در ساعت در پنج سال کاملاً واقعی تلقی می شود. در همان تاریخ ، ارتفاع طبیعی پروازها به 6500-800 متر می رسد. ارتفاع پروازهای 15000-18000 متر فقط توسط هوانوردی نظامی و احتمالاً برای اهداف علمی انجام می شود. هواپیماهای مدرن سنگین تر از هوا هرگز نمی توانند به ارتفاع 30 هزار متر برسند. سقف بالاتر هواپیما به طور طبیعی سرعت بیشتری را امکان پذیر می کند. علاوه بر این ، به دلیل آب و هوای نسبتاً بهتر در استراتوسفر ، ناوبری هواپیماها را نیز بهبود می بخشد. هواپیماهای عظیم نیاز به ثبات هوا و مسائل مربوط به کنترل دارند.در حال حاضر ، کنترل دستی تا حدودی با تعادل آیرودینامیکی سطوح قابل کنترل هواپیما تسهیل می شود. اگر اندازه هواپیما به شدت افزایش یابد ، دیگر کنترل دستی امکان پذیر نخواهد بود و به کنترل هیدرولیکی نیاز است. کنترل خودکار نیز در این مورد نه تنها مفید خواهد بود ، بلکه ضروری نیز خواهد بود.
با توجه به آیرودینامیک هواپیماهای آینده ، روندهای فعلی در حال حاضر در مورد پیشرفت های بیشتر صحبت می کنند. هواپیماهای مدرن دارای ویژگی های اصلی زیر هستند: بال پایین ، چرخ دنده جمع شونده با پایه ساده ، ساختار تمام فلزی ، قاب مخفی ، شکاف فلپ ، بهبود پروانه ها و افزایش تراکم توان موتورها.
پیشرفت های بیشتر شامل ملخ های گام متغیر ، پوشش دهانه های جمع شونده ، برداشتن آنتن های خارجی ، بهبود ثبات و جابجایی و استفاده از اگزوز (گرما) برای تقویت و مکانیک حرارت است.
وزن ساختاری هواپیماها با بهبود مواد ، افزایش دانش کاربرد بارها ، استقرار بهتر عناصر سازه ای و افزایش ابعاد هواپیما کاهش می یابد.
بار باد با افزایش اندازه هواپیما در آینده به عنوان درصدی از وزن کل ثابت می ماند. با افزایش وزن کلی ، چارچوب هوا سبک تر می شود ، صندلی های دستگاه با افزایش وزن چارچوب نسبتاً کوچک می شوند و خود چارچوب با افزایش اندازه نسبتاً سبک تر می شود.
تجهیزات نصب شده هواپیما درصدی از وزن کل باقی می ماند. به عنوان مثال ، برای قایق های پرنده با وزن 9 تن ، 6، و برای هواپیماهای 45 تن - 4 of از خط لوله. وزن بدنه یک قایق پرنده همیشه با افزایش وزن کل به ازای هر 4.5 تن نسبت به 1 تا 2 درصد کاهش می یابد.
ساخت کشتی هوایی در آینده نزدیک نیز گامی بزرگ به جلو خواهد بود. می توان گفت که سرویس منظم فرا اقیانوسی کشتی های هوایی سخت مرحله ای است که قبلاً طی شده است و به پروازهای مهم تری تبدیل می شود. اگر هواپیماها اکنون سنگین تر از هوا هستند ، آنها هنوز برای پروازهای مسافری در سراسر اقیانوس سازگار هستند ، پس از مدت ها کشتی های هوایی در خط اروپا-آمریکا فعالیت می کردند. در سالهای آینده ، هواپیماهای هوایی نمی توانند جایگزین هواپیماها شوند - این هواپیما علاوه بر سایر انواع حمل و نقل موجود بسیار ارزشمند است. پیشرفت بیشتر در ساخت کشتی های هوایی عمدتا در افزایش سرعت و راحتی مسافران خواهد بود ، در حالی که اندازه آنها رشد چندانی نخواهد داشت. در حال حاضر طراحان مشکل جالب حامل هواپیما را حل می کنند ، که مزایای هواپیماهای سبک تر و سنگین تر از هوا را ترکیب می کند. هواپیماهای سریع السیر چنین ناو هواپیمابر-هوایی از وسط اقیانوس برای تحویل فوری پست ، محموله های سریع و مسافران به ساحل شروع می شود. البته نیازی به صحبت در مورد ارزش نظامی هواپیماهای ناو هواپیمابر نیست.
ناو هواپیمابر-از جلد مجله آمریکایی "Modern Mechanics" شماره 10 ، 1934
جالب است بدانید که طراحان آمریکایی کاملاً از اجرای "برنامه" پیش بینی شده پنج ساله خود برای توسعه حمل و نقل هوایی اطمینان دارند. آنها استدلال می کنند که در آینده دورتر ، حوزه هنر مهندسی در بهبود هواپیماها حداقل تنگ نمی شود.
اما این در حال حاضر یک ناو هواپیمابر است. مکانیک مدرن ، مارس 1938.
با جمع بندی اظهارات متخصصان هوانوردی آمریکایی ، برخی از دستاوردهای اصلی را که باید هواپیماهای 1942 را مشخص کند ، لیست می کنیم.
موتورهای هواپیما دارای وزن مخصوص کمتری هستند و به احتمال زیاد در ابعاد خطی افزایش نمی یابند. موتورهای خنک با هوا جای خود را حفظ خواهند کرد و موتورهای خنک کننده مایع در قدرتهای بالاتر به طور گسترده توسعه خواهند یافت. موتورهای دیزلی در هواپیما در واحدهای بسیار قدرتمند استفاده خواهند شد.با این حال ، آنها قادر به جایگزینی موتورهای جرقه زنی نیستند ، که همچنان بر هوانوردی مسلط خواهند بود.
سوخت کارآمدتری در عمل به کار گرفته می شود و مصرف خاص آن به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. انتظار می رود این کاهش مصرف سوخت تا پنج سال دیگر به 10 درصد برسد.
ابعاد و شاخص های کیفی هواپیماها از هر نوع به رشد خود ادامه می دهند ، در حالی که محدود کردن این رشد تنها به دلیل شرایط مصلحت و سودآوری ، اما نه به دلیل مشکلات فنی ، تعیین می شود. ظاهراً انتظار می رود وزن کل هواپیما در مقایسه با بزرگترین هواپیمای موجود از دو به سه برابر افزایش یابد. سرعت نیز افزایش می یابد و تقریباً 120-125 of از سرعتهای رسیده است.
TB-3 شوروی با یک جنگنده I-16 در زیر آن معلق بود.
ناوبری هواپیما نیاز به یک سیستم کنترل کمکی دارد. گسترش بیشتر استفاده از کنترل اتوماتیک تغییرات مهمی را در الزامات پایداری هواپیما ایجاد می کند و در آینده ، پایداری خودکار پایین آن ممکن است مورد نیاز باشد.
مسیرهای توسعه هوانوردی تا حد زیادی در بسیاری از کشورها مشترک است. حتی می توان گفت که فناوری هوانوردی بین المللی است ، زیرا حتی تصور توسعه منفرد آن در هر کشوری غیرممکن است. با بازگشت به چشم اندازهای توسعه هوانوردی اتحاد جماهیر شوروی ، باید جسورانه اظهار داشت که دستاوردهای آن در پنج سال به هر حال کمتر از آمریکا قابل توجه نخواهد بود. فرهنگ هوانوردی شوروی ضامن این امر است.
به عنوان اثبات این گفته ، اشاره به شاخص های مدرن هواپیمایی ما کافی است. دستاوردهای هواپیماهای اتحاد جماهیر شوروی و خلبانان شجاع آن در سال 1942 چه خواهد بود ، اگر حتی در حال حاضر هواپیماهای فوق العاده ای را در اختیار داریم ، به عنوان مثال ، "ANT-25". اما این دستگاه در سال 1934 ایجاد شد - کارشناسان ما آن را در حال حاضر تا حدودی منسوخ می دانند. به مدت سه سال ، فناوری توانسته است گامی بزرگ رو به جلو بردارد.
پروازهای فرا قطبی قهرمانان اتحاد جماهیر شوروی vols. چکالوف ، بایدکوف ، بیلیاکف ، گروموف ، خلبانان یوماشف و دانیلین در مسیر مسکو - قطب شمال - آمریکای شمالی صفحه جدیدی را در تاریخ توسعه و دستاوردهای هوانوردی جهان نوشته اند. بار دیگر ، قدرت و سطح بالای صنعت هواپیماهای شوروی نشان داده شد. هواپیماهای اتحاد جماهیر شوروی در سخت ترین شرایط شروع به پرواز کردند - در آینده آنها بالاتر و سریعتر از دیگران پرواز خواهند کرد."
برنج. A. Shepsa
