Myasishchev M-53. 초음속 여객
지난 세기의 50-s에서 세계 경제의 급속한 발전은 외진 지역 들간의 관계의 확장과 합리화를 요구했다. 1958 이후, 미국과 유럽 간 Boeing-707 장거리 제트 라이너의 일반 여객 대서양 횡단 비행이 열립니다.
born 형 반응 형 시민 항공 순항 비행 속도는 약 800km / h였습니다. 항공 운송 속도의 꾸준한 성장 추세로 인해 초음속 속도로의 전환이 불가피했습니다. 이것을 확인하고 초음속 전략 폭격기 M-50 및 M-52를 제작 한 경험을 바탕으로 23 년 소련에서 처음으로 OKB-1958은 초음속 여객기 (ATP)에 대한 설계 연구를 시작했습니다.
이 이니셔티브의 중요한 이유는, 아마도 V.M. 초음속 M-50, M-52 및 M-56가 경험 많은 사람의 퇴원에 남아있을 것이라는 사실에 대한 Myasishchev. 첫 번째는 성공적으로 비행 테스트를 통과했습니다. OKB-23의 발전에 대한 군사 정치적 리더십의 무관심하고 편파적 인 태도는 N.S.이 이끄는 정당과 정부 대표단의 방문 중에도 느껴졌다. Khrushchev, 올해의 8 월 1958에서 그리고 5 월 -6 월 52에서 M-1959에 대한 실물 크기의 위탁 작업 중.
ATP의 개발은 OKB를위한 새로운 민간 항공 분야에서 장거리 초음속 항공기 개발의 독특한 경험을 사용하려는 시도였습니다. ATP 프로젝트는 암호 "55"를 받았습니다. 1958에서는 차원과 공기 역학적 구성이 다른 4 가지 버전의 항공기를 고려했습니다. 그 중에는 "오리"계획에 따라 세 가지 옵션이 있습니다.
델타 윙과 2 개의 TRN М55-16П가있는 첫 번째 "17А"는 60 km까지의 거리에서 승객을 2500로 운송 할 때 계산되었습니다. 트리플 스위프 윙과 4 개의 TRD M55-16P를 갖춘 항공기 "17B"의 설계는 110 승객까지 수용 할 수 있으며 최대 6000 km의 범위를가집니다. 델타 윙과 여섯 개의 TRD VK-55М가있는 "15B"변종은 120 km의 거리에서 6500 승객까지 운송 할 수 있습니다. "55D"프로젝트에는 델타 윙이있는 M-50А와 4 개의 TRD М16-17П를 연상시키는 고전적인 구성표가있었습니다. 그것은 최대 110 승객을 포함하고 범위는 5500 km에 도달했습니다.
옵션 "A", "B"및 "D"의 예상 순항 비행 속도는 2000 km / h, 옵션 "B"- 2600 km / h였습니다. 1959에서는 ATP 작업이 계속되었습니다. 첫 번째 단계에서는 M-50A 폭격기의 승객 수정 개발이 제안되었고, 두 번째 단계에서는 M = 3에 해당하는 속도의 새 승차자가 가정되었다. 이 프로젝트는 처음에는 "53"이라는 암호를 받았고 두 번째는 "59"입니다. 나중에 "53"암호는 터보 추진 기관이 장착 된 초음속 전략 시스템에 의해 획득되었으므로 "59"암호 만 사용되었습니다.
화제에 주요한 디자이너는 VG이라고 임명되었다 Grigoriev와 프로젝트 "53"- V.M. 맥시 모프. 민간 항공 함대 (Civil Air Fleet)의 지도력은이 이니셔티브를지지하고 ATP에 대한 예비 요구 사항을 발표했습니다. 1959이 끝나자 소련 평의회의 해당 법령이 발효되었습니다. 동시에 Civil Air Fleet의 제안에 따라 29에서 중단 된 ZM 폭격기를 기반으로 한 M-1955 여객기의 설계가 고려되었습니다.
주요 관심은 특성과 ATP 계획의 선택과 정당화에 지불되었다. 디자인 국에서 ATP의 모양을 선택할 때 다음과 같은 고려 사항이 안내되었습니다.
선택된 레이아웃은 크루즈 비행 모드에서 가장 높은 공기 역학 품질과 연료의 최대 무게 반환을 보장하기로되어있었습니다. 또한 사운드 장벽을 통과 할 때 공기 역학 포커스의 점프와 같은 변위를 "부드럽게"조정할 필요가있었습니다. ATP 계획을 선택할 때 승객에게 최대한의 편안함, 기내의 낮은 소음 수준, 비상 착륙시 항공기의 화재 안전성 및 허용 가능한 이륙 및 착륙 특성을 제공해야했습니다.
M-53 - M-50 under 타입의 날개 아래 엔진에 델타 윙과 테일 어셈블리가있는 일반 스킴. M-53B - 날개 밑의 파일론에 엔진이 달린 "오리 (duck)"계획에 따라; M-53 - 동체 뒤쪽에 엔진을 패키지로 배열 한 "duck"과 M - 53 - "duck"을 가지고있는 "duck"방식에 따라.
항공기의 고전적 계획에는 가능한 한 짧은 시간 내에 ATP를 만들 수있는 개발이 주요 이점 이었지만 초음속에서의 공기 역학적 품질은 낮았습니다. 또한, 초음속 비행 체제로 전환 할 때 공기 역학적 인 초점이 급격히 바뀌었다. 이 때문에 항공기의 중심 배치를 보장하기 위해 동체의 전면 구획에 연료의 일부를 배치하고 동체의 꼬리 부분에 비행 중에 전달 시스템을 적용해야했습니다.
이로 인해 항공기가 복잡해지고 안전이 저하되는 자동 센터링 및 세로 안정성이 필요했습니다. 또한 공기 역학적 인 특성이 낮고 무게가 연료에 미치는 영향이 적기 때문에 고전적인 계획은 필요한 비행 범위를 제공하지 못했습니다.
언급 된 결함은 주로 가변 스윕 날개와 "떠 다니는"앞 꼬리가있는 공기 역학적 "오리"를 선택할 때 제거되었습니다. 이 계획의 항공기의 경우 초음속 비행 체제로 전환하는 동안 공기 역학 초점의 변위가 최소화되어 연료를 펌핑하지 않고도 수행 할 수있었습니다.
또한, 날개의 큰 근음은 건물의 높이를 높이고 무게를 줄여 다른 기술 솔루션과 함께 하중을 줄이고 연료의 무게를 증가 시켰습니다. 아음속의 최악의 공기 역학 및 이륙 및 착륙 특성 감소에도 불구하고 "오리"의 이러한 주요 이점은 결정적이었습니다. "오리 (duck)"계획의 3 가지 변종을 비교 한 결과, 파일론에 엔진을 설치하면 크루즈 비행 모드에서 공기 역학적 품질이 저하되고, 일반적인 나셀에 나셀 "팩"을 지원하는 엔진을 설치하면 이전 레이아웃보다 높은 품질의 값을 얻을 수 있습니다.
연구에 따르면 가장 적합한 것은 엔진의 패키지 배치입니다. 이것은 기내의 소음을 줄여 엔진의 일부가 움직이지 않을 때 롤의 순간을 잡아 내고 미끄러지도록했습니다. 그러나이 계획의 진부함으로 인해보다 심층적 인 연구가 필요했습니다. 개략적 인 해법 M-53의 기초는 정찰 폭격기 M-56Р의 출현에 관한 연구 결과를 기반으로 한 것임을 주목해야한다.
특히 ATP 용 엔진에는 역 추력, 소음 억제 장치가 장착되어 있어야하며 중량과 이륙 추력의 최소 비율로 1000 시간 이상의 자원이 있어야합니다. 이러한 요구 사항은 형식이없는 터보 팬 엔진에 의해 어느 정도 충족되었습니다. 항상 준비 엔진은 그렇지 않았습니다. 우리는 M-7 및 M-16 용으로 제작 된 직렬 VD-17K, 수석 디자이너 PF Tine, OKB-52 56 V.Ya가 개발 한 터보 팬 VK-15의 설계 프로젝트를 고려했습니다. Klimov는 정찰 폭격기 M-11P의 발전소에서의 사용을 계획하고있다.
순항 속도의 선택과 정당화에 많은 관심이 기울여졌습니다. ATP는 낮은 고도에서 생성 된 충격파가 지구 표면에 예리한 압력 펄스를 일으켜 건물과 구조물이 파괴되거나 손상 될 수 있기 때문에 초음속으로 비행 전체를 수행해서는 안됩니다. 따라서 초음속 비행은 XNUMM m 이상의 고도에서 계획되었습니다.
따라서 항공기가 주행하는 경로의 일부는 등반, 초음속으로 가속, 하강하기 전에 제동해야합니다. 범위가 작을수록 비행 아음속 단계에서 차지하는 경로의 비율이 커지고 고속 순항 비행의 이점은 줄어 듭니다.
이를 근거로, 그들은 4500 km의 범위를 갖는 ATP의 경우, 순항 속도가 M = 2의 수를 초과해서는 안되며, 6500 km의 범위의 경우, 속도의 3 배 이상이어야한다고 결론을 내렸다. 순항 범위와 탑재량이 주어지면 순항 속도는 운송 비용이 가장 낮은 조건에서 선택되었습니다. 4500 km 거리에서 가장 유리한 것은 M = 1,9-2,1에 해당하는 속도였다. 또한 속도의 선택은 집중적 인 공기 역학적 가열과 엔진의 특성 변화에 따른 구조 재료의 성능에 의해 "M"의 수에 따라 크게 영향을받습니다.
ATP를 제작하는 첫 단계에서 회전 터보 팬 엔진과 D-16 및 B-95 알루미늄 합금으로 만들어진 표준 설계를 사용하여 아음속 비행기를 제작하는 경험을 극대화하기로 결정되었으며 그 강도 특성은 비행 중 발생하는 온도에 M = 2- 2,2. 그렇지 않은 경우 아직 구조화되지 않은 내열강과 티타늄 합금을 적용 할 필요가 있습니다.
결과적으로, 4500 km의 범위를 갖는 항공기의 최적 순항 속도는 M = 1,8-2와 일치해야한다고 결론 지었다. 결과적으로 주어진 양의 항공 교통량에 대해 항공기 기의 비용을 줄이면 상당한 경제적 효과를 얻을 수 있었고 승객과 비행 인력 및 서비스 직원이 소비 한 시간은 줄어 들었습니다.
1960 루블, 2,2 루블, 2,16 루블 등의 엔진이 장착 된 오리와 2,14 루블은 XNUMX 루블 (XNUMX rubles)을 초과하지 않았습니다.
유망한 ATP의 가능성을 연구 한 결과, 민간 항공기 (특히 범위)의 요구 사항은 6보다 낮은 공기 역학적 품질로 만 충족 될 수 있으며, 연료에 미치는 중량 영향은 48-55 %이며 엔진은 높은 특성을 가지고 있다는 결론에 도달했습니다.
높은 공기 역학적 품질은 근본적으로 새로운 공기 역학적 구성과 엔진 레이아웃을 사용해야 만 달성되었습니다. 특히, 꼬리 날개, 가변 스윕 날개 및 엔진 패키지를 날개 아래 또는 엔진 너셀의 형태로 사용하는 "오리 (duck)"방식.
당시 개발되고 개발 된 엔진 중 어느 것도 엔진 요구 사항을 충족하지 못했습니다. Civil Air Fleet과 함께 레이아웃, 설계 및 레이아웃 연구를 토대로 ATP 요구 사항 초안을 명확히했습니다.
그들은 3,2 m의 직경과 9 m의 길이를 가진 승객 구획, 3,2 m의 직경과 2,5 m의 길이를 가진 뷔페 - 주방을 갖춘 항공기의 두 가지 부분 모델을 만들었습니다.
모델은 조수석과 유틸리티 룸의 최적 크기, 120 승객을 기준으로 한 뷔페와 주방 장비의 합리적인 배치, 조명 선택, 환기 및 외관 디자인을 결정할 때 동체의 최소 직경을 결정하기 위해 설계되었습니다.
5 월 1960에 따라, 8 월의 정부 법령은 순항 속도가 100-130 km / h이고 범위가 53 km 인 1800-2000 로컬 프로젝트 MPS "M-6500"을 SCCAT에 제출했습니다. 두 달 후, OKB-23은 그치지 않고 3 년 후에 OKB-51 A.N. Tupolev는 ATP Tu-144를 디자인하기 시작했습니다. 곧 건설 될 장거리 초음속 군용 또는 민간 항공기의 대부분은 착륙 등 및 엔진의 "패키지"배치에 의해 제어되는 가변 스윕 윙을 사용함에 유의해야합니다. Tu-144만이 tailless scheme을 가졌지 만 직렬 샘플에서 이륙 및 착륙시 수평 테일이 나타납니다.
소련에서 처음으로 OKB-23 전문가들은 초음속 장거리 비행과 관련하여 어려움을 겪었으며이를 극복하기위한 권장 사항을 제시 할 수있었습니다. 또한, OKB-23에서 예측 된 ATP의 치수와 주요 비행 성능은 언급 된 기계에서 구현되어 OKB-23의 설계자를 초음속 장거리 항공의 선구자로 영광을 안 깁니다.
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