Оружейная коллекция
Популярное
Швейцарский вариант немецкой конструкции Людвига Форгримлера (часть 3)Во второй части материала про чешский автомат vz.58 речь шла о том, что с 1946 по 1949 год немецкий конструктор Людвиг Форгримлер и его коллега Теодор Лёффлер сумели создать сразу три варианта автомата под разные патроны и работали на Францию и Испанию, куда Форгримлер перебрался в 1950 году.
Поэма о железном Максиме.Ретроспектива. Часть 8. Пулемёты Норденфельда и ГарднераИнерционность сознания – страшная вещь, но она же еще и оберегает человечество от лишних расходов. Да, новое всегда интересно, но старое привычнее. На его освоение уже ушла нервная энергия, а значит были потрачены силы и еда. Тут бы как раз и ...
АК 308 – на выходе конверсия наоборотВ нашей стране привыкли к тому, что значительная часть арсенала наших охотников – бывшее армейское оружие, или созданное на его базе. Все началось еще с легендарных «фроловок» - охотничьих ружей, переделанных из винтовок Бердана.
Партизанский пистолет-пулемёт разработанный В.Н. ДолгановымВ годы Великой Отечественной войны советским партизанам не приходилось рассчитывать на своевременное и полномасштабное снабжение, и потому они были вынуждены обходиться только своими силами. Среди прочего, в партизанских отрядах организовывались собственные мастерские для ремонта имеющегося оружия и даже производства новых образцов. Одна из таких мастерских наладила сборку оригинальных пистолетов-пулеметов, разработанных конструктором-партизаном В.Н. Долгановым.
Чешское: оригинальное и прошедшее свой длинный исторический путь. Часть 1Вы, верно, думаете, что речь пойдет о пиве, потому что пиво в прошлом было не только напитком солдат многих европейских стран, но в какой-то степени служило им пищей – не только утоляло жажду, но и давало сытость, ведь варили-то его на злаках: солоде, хмеле… а это всегда энергия, плюс некоторая толика еще и «горючего» – спирта… Но нет – на самом деле речь пойдет об автомате чехословацкой, а затем и уже, собственно, чешской армии vz.58, ставшем дальнейшим развитием «пухлой» винтовки vz.52.
Оружие
Перспективный танк на двоих Kampfpanzer Versuchsträger 2000 (VT-2000)В конце 1980-х годов немецкие заводы занимались тем, что достраивали заказанные Бундесвером основные боевые танки Leopard 2 А4, но практичные немцы уже думали над дальнейшим путем развития танковой техники, потребности в танках в будущем и их предполагаемом облике.
Как создавался последний в СССР танк «Боксёр» / «Молот» (объект 477) Часть 3 Сетецентричный танкТанк Боксер отличался еще одним необычным элементом – принципиально новым подходом в создании комплекса управления танком не как отдельной единицы, а части боевых средств на поле боя, связанных между собой в единое целое. В этом танке впервые закладывались идеи, реализующие то, что сейчас называется сетецентричным танком.
Проект «Меркава-4 Барак». Представлена новая электроника в старом корпусеВ настоящее время израильская армия эксплуатирует основные танки нескольких типов, самым новым из которых является «Меркава-4». Бронемашины этого типа соответствуют актуальным требованиям, но военные желают повысить основные характеристики техники и улучшить ее боевые возможности.
Как создавался последний в СССР танк «Боксёр» / «Молот» (объект 477) Часть 2 Вооружение, подвижность, защитаИзготовленные в 1987 году опытные образцы танка «Боксер» по сравнению с Т-64 выглядели более внушительно. Танк был примерно на 0,3 м выше, мощная пушка над башней и высокий корпус с комбинированным бронированием внушали какое-то уважение к нему. По внешнему виду он был более грозный в сравнении с танками предыдущего поколения.
Как создавался последний в СССР танк «Боксёр» / «Молот» (объект 477) Часть 1. Этапы создания и компоновкаРазработка последнего советского перспективного танка «Боксер» всегда многих интересовала, поскольку в советские времена эта работа была серьезно засекречена. О ней мало что известно. После развала Союза все осталось в Украине.
Подпишись на рассылку и будь всегда в курсе наших новостей.

Проект парового вертолета А. Кривки родом из США

До появления разумных альтернатив создатели первых экспериментальных летательных аппаратов нередко пытались использовать паровые двигатели. Однако подобные устройства не отличались высокими характеристиками и потому не давали желаемого результата. Позже были внедрены двигатели внутреннего сгорания, позволившие отказаться от пара и получить приемлемые характеристики. Тем не менее, идея использования тепла и воды не была окончательно забыта. Так, в середине семидесятых годов прошлого века был предложен оригинальный проект летательного аппарата с паровой силовой установкой.

В начале сентября 1974 года очередную заявку на получение американского патента подал конструктор Александер Кривка. Узкому кругу любителей авиации этот человек известен как руководитель и главный конструктор компании Verticraft Corporation. В начале шестидесятых годов его организация пыталась присоединиться к программе создания летательных аппаратов вертикального взлета. Она предложила оригинальный вариант решения поставленных задач, но не добилась заметных успехов. Впоследствии А. Кривка продолжил работу в авиационной отрасли и предложил ряд новых идей. Кроме того, он смог получить несколько патентов на новые агрегаты и даже на полноценные образцы авиационной техники.

Проект парового вертолета А. Кривки родом из США

Общая схема летательного аппарата


Тема патента за номером US3930625, выданного в самом начале 1976 года, выглядела просто, но интригующе: Steam-powered aircraft – «Паровой летательный аппарат». Для того времени применение пара было явным анахронизмом и уж тем более странным для сферы вертолетов. Тем не менее, американский инженер смог разработать и предложить весьма интересную схему летательного аппарата, позволяющую получить максимальную выгоду от не самого совершенного двигателя. Впрочем, даже эти идеи не позволили оригинальному проекту выйти из категории технических курьезов.

Строить оригинальный летательный аппарат, способный решать различные задачи, предлагалось по схеме реактивного вертолета с отдельным воздушным винтом для горизонтальных полетов. Для получения желаемых результатов А. Кривка предложил приводить винты во вращение при помощи сопел-форсунок на концах лопастей. По его расчетам, это позволяло получить требуемую скорость вращения с созданием нужной тяги. Одновременно с этим запатентованный проект предлагал использование некоторых других агрегатов того или иного назначения.

На чертежах, прилагавшихся к патенту US3930625, изображался летательный аппарат специфической компоновки. Все основные агрегаты такого вертолета должны были располагаться в фюзеляже необычной конструкции, либо на некоторых дополнительных устройствах. Предлагалось использование фюзеляжа характерной формы, имеющего крупную переднюю кабину, а также центральную и хвостовую секцию сокращенных размеров. Изобретатель предлагал использовать кабины разных размеров, соответствующие требованиям к конкретному образцу. Таким образом, вертолет оригинальной схемы мог брать на борт только пилота или летчика и нескольких пассажиров.

Фактически к конструкции передней кабины предъявлялись только два требования. Она должна была иметь не слишком большую ширину, а заднюю ее часть следовало выполнять сужающейся. Все это было необходимо для сокращения аэродинамического затенения одного из воздушных винтов. Все прочие особенности кабины могли определяться разработчиками проекта в соответствии с имеющимися требованиями.

Центральный и хвостовой отсеки фюзеляжа должны были иметь небольшую высоту при достаточной ширине. Определенные особенности конструкции позволяют называть эти элементы фюзеляжа хвостовой балкой. При этом внутри небольших объемов должны были размещаться некоторые агрегаты паровой силовой установки. В частности, именно в хвосте планировалось поместить средства сжигания топлива и котел, а также резервуар для транспортировки воды. Также фюзеляж должен был вмещать часть трубопроводов для подачи пара к воздушным винтам.

Проект парового вертолета А. Кривки родом из США

Несущий и тянущий винты реактивного типа


Непосредственно позади кабины на фюзеляже должен был устанавливаться кожух «маршевых» воздушных винтов, имеющий крупный кольцевой канал. Его предлагалось выполнять в виде крупного кольца с двойными стенками, имевшими внутреннюю полость. Внутренняя поверхность канала должна была иметь сплошные прорези, необходимые для взаимодействия с некоторыми деталями винтов. Вертикально в канале помещалась стойка с креплениями для втулок всех винтов и необходимыми трубопроводами.

По задумке А. Кривки, перспективный вертолет мог бы оснащаться котлом любой архитектуры, имеющим достаточную производительность. При этом следовало обеспечить возможность производства необходимого количества пара в течение длительного времени с повышением производительности в нужные моменты. Котел, топка и топливные емкости должны были помещаться в свободных объемах балки фюзеляжа. На имеющихся чертежах, среди прочего, предлагалось выведение выхлопной трубы через отверстие в хвостовом обтекателе. Для нагрева воды следовало использовать жидкое топливо. За счет изменения давления в топливной и паровой магистралях можно было изменять общие параметры силовой установки.

Наибольший интерес в проекте парового вертолета представляет винтовая группа, располагаемая позади кабины. Внутри кольцевого канала следовало помещать сравнительно сложные устройства, обеспечивающие решение ряда задач при помощи поступающего под давлением пара. Изобретатель рассматривал возможность применения нескольких вариантов привода, имеющих определенные сходства.

Кольцевой кожух с каналом вертикально расположенных винтов следовало выполнять в виде крупного металлического агрегата со стенками каплеобразного сечения. На вертикальной оси предусматривалось несколько отверстий для монтажа разных устройств. На внутренней кольцевой поверхности предусматривались параллельные сплошные прорези, необходимые для обеспечения работоспособности винтов. Сверху на стенке кольцевого канала следовало помещать втулку несущего винта. Внутренняя стойка агрегата предназначалась для установки ряда трубопроводов, механических приводов и т.д. – в зависимости от выбранной архитектуры.

Вертолет А. Кривки мог использовать несущий винт реактивного типа, построенный по т.н. компрессорной схеме. Через герметизированные соединения на втулке винта пар должен был поступать во внутренние трубы лопастей, на конце которых имелись сопла-форсунки. Выходя из сопел, пар должен был раскручивать винт до требуемой скорости. Такая конструкция втулки не исключала возможность использования автомата перекоса стандартного вида. С его помощью пилот мог контролировать тягу винта.

Проект парового вертолета А. Кривки родом из США

Комбинация реактивных "маршевых" винтов с механическим приводом несущего


Также в патенте рассматривалась возможность использования двух соосных несущих винтов. Такой вариант несущей системы отличался большей сложностью, но не имел никаких принципиальных отличий. Для раскрутки винтов так же должен был использоваться пар, истекающий из сопел.

Для создания достаточной горизонтальной тяги, необходимой для поступательного полета, изобретатель предложил использовать один или два воздушных винта с двумя или четырьмя лопастями, размещенные внутри кольцевого канала. При этом А. Кривка рассмотрел возможность применения двух вариантов их привода, основанных на разных вариантах подачи пара под давлением. В первом случае предусматривалось использование подвижных форсунок, в последнем – стационарное их размещение.

Первый вариант «маршевых» винтов должен был получать паровую магистраль, проходящую через центральную стойку кожуха. В центральной части этой стойки предусматривались средства для монтажа двух втулок винтов, спереди и сзади. При помощи герметизированных подвижных соединений, аналогичных использованным в конструкции несущего винта, пар должен был поступать в трубки лопастей. При этом изогнутое сопло находилось за пределами лопасти. Для сокращения потерь пара и воды А. Кривка предложил пропустить трубки лопастей через прорези внутренней стенки кольцевого канала.

Таким образом, выходящий из сопел пар должен был оставаться внутри полых стенок кольцевого канала и конденсироваться, передавая часть тепловой энергии атмосферному воздуху, обдувающему этот агрегат. Остывшая и осевшая вода должна была под собственным весом стекать вниз и поступать в соответствующий резервуар. Вероятно, могли иметь место некоторые утечки пара через прорезь, однако значительная его часть должна была оставаться в пределах агрегата-конденсатора.

Вторая версия «маршевых» винтов предусматривала использование иного привода. В таком случае втулки винтов могли отличаться упрощенной конструкцией и не должны были оснащаться средствами подачи пара. Четырехлопастный воздушный винт предлагалось комплектовать внешним кольцом, соединяющим законцовки лопастей. На внешней поверхности такого кольца следовало устанавливать большое число мелких лопаток. Фактически это кольцо представляло собой т.н. рабочее колесо турбины.

Кольцо с лопатками должно было входить в прорезь внутренней стенки кожуха винтов. Пар предлагалось подавать по жестко закрепленной трубе и выводить через неподвижную форсунку. Истекающий поток должен был взаимодействовать с лопатками рабочего колеса и раскручивать его вместе с винтом. Для повышения эффективности такого привода рядом с форсункой мог располагаться дополнительный лоток, позволявший увеличить время взаимодействия пара с лопаткой.

Проект парового вертолета А. Кривки родом из США

Турбинная версия винта


За счет плотной подгонки кольца и кожуха весь пар должен был оставаться внутри последнего. Далее пар контактировал с обдуваемыми стенками кольцевого канала, охлаждался и конденсировался. Осевшие капли воды должны были стекать в нижнюю часть кожуха и оттуда поступать в основной резервуар для последующей подачи в котел.

Некоторые схемы из опубликованного патента показывают возможность дополнительного сокращения потерь пара за счет отсутствия реактивного привода несущего винта. В таком случае он мог иметь механическую связь с «маршевым» винтом и раскручиваться за счет его форсунок. Втулка малого винта должна была соединяться с осью несущего при помощи конической зубчатой передачи. Паровой вертолет с соосными несущими винтами, соответственно, должен был иметь две механические передачи для связи двух пар винтов.

Оригинальный паровой вертолет должен был получить как стандартные, так и необычные органы управления. Так, у традиционных летательных аппаратов могли заимствоваться ручки общего и циклического шага. С их помощью можно было изменять тягу несущего винта (винтов) и управлять перемещениями машины по вертикали. Для выполнения маневров летчику предлагалось использовать автомат перекоса, позволяющий изменять угол атаки лопастей и другие параметры винта. Связь ручек с исполнительными механизмами могла осуществляться при помощи тросов или жестких тяг.

Нововведением проекта А. Кривки было использование отдельной системы управления воздушными винтами. Контролировать их работу предлагалось при помощи клапанов, изменяющих параметры подачи пара к винтам. Увеличение давления позволяло повысить скорость вращения винта и его тягу, тогда как дросселирование должно было приводить к противоположному результату. Схожие средства могли использоваться в системе привода несущего винта, оснащенного реактивными соплами.

Оригинальная схема летательного аппарата с возможностью вертикального или укороченного взлета, оснащенного паровой силовой установкой, была предложена в начале семидесятых годов. Позже изобретатель подал заявку и получил патент на свою разработку. На этом, однако, история оригинального предложения закончилась. По-видимому, никто не захотел развивать и испытывать новую архитектуру вертолета. В результате любопытное техническое предложение так и осталось на бумаге и не оказало никакого влияния на дальнейшее развитие авиационной техники.

Проект парового вертолета А. Кривки родом из США

Комбинация соосного несущего винта с механическим приводом от турбинных маршевых


Причины отсутствия интереса со стороны инженеров, ученых и эксплуатантов техники были весьма просты и понятны. Оригинальный вертолет должен был использовать паровую силовую установку, которая по определению не может показывать высокий коэффициент полезного действия. При существовании большого количества поршневых и газотурбинных двигателей, отличающихся высокой эффективностью по топливу и большим весовым совершенством, паровая машина, вне зависимости от ее конструкции и реальных характеристик, в современном проекте летательного аппарата выглядела не более чем техническим курьезом.

Тем не менее, Александер Кривка нашел любопытный способ получения максимальной отдачи от не самой совершенной силовой установки. Пар предлагалось использовать не в поршневой машине, но в составе системы, основанной на других принципах. Один вариант воздушных винтов, предлагавшихся для обеспечения поступательного движения, основывался на реактивном принципе, тогда как второй оснащался турбиной радиального типа. Несущий винт или винты предлагалось приводить в движение при помощи реактивной системы или за счет механического привода от других винтов, имеющих собственные средства раскрутки.

В то же время, оригинальная концепция имела самые серьезные недостатки технического характера. Для создания потребной тяги винтов вертолет нуждался в производительном котле, а также в эффективных реактивных форсунках-соплах или турбинах. Естественно, все подобные устройства должны были отличаться большими размерами и массой. Решение этой проблемы с получением приемлемых летно-технических характеристик было прямо связано с использованием более мощной силовой установки, что могло привести к новому утяжелению конструкции.

Проект А. Кривки предлагал некоторые интересные идеи в части использования паровых двигателей в авиации и, возможно, позволял получить некоторые результаты даже при применении не самой совершенной силовой установки. Тем не менее, оригинальная разработка не имела никаких реальных перспектив, что было связано с особенностями истории авиационной техники.
В свое время новейшие двигатели внутреннего сгорания вытеснили паровые машины из ряда сфер, а для авиации даже стали стандартом. Паровые системы уже не могли потеснить бензиновых или керосиновых конкурентов, даже при использовании тех или иных оригинальных идей.

Любопытное с технической точки зрения, но бесполезное в практическом смысле изобретение ожидаемо не сошло с чертежей. Даже спустя несколько десятилетий после выдачи патента оно не сможет оказать никакого влияния на развитие авиации. Впрочем, и без практической реализации патент за номером US3930625 в очередной раз показывает, какие интересные и даже забавные идеи могут предлагаться авиаконструкторами, занимающимися поисками новых схем.