stringtranslate.com

Рутан Вояджер

Rutan Model 76 Voyager был первым самолетом , совершившим кругосветный полет без остановки и дозаправки. Его пилотировали Дик Рутан и Джина Йегер . Полет стартовал с взлетно-посадочной полосы базы ВВС Эдвардс длиной 15 000 футов (4600 м) в пустыне Мохаве 14 декабря 1986 года и завершился через 9 дней, 3 минуты и 44 секунды 23 декабря, установив рекорд продолжительности полета . Самолет пролетел в западном направлении 26 366 статутных миль (42 432 км; аккредитованная FAI дальность полета составляет 40 212 км) [1] на средней высоте 11 000 футов (3350 м).

Проектирование и разработка

«Вояджер» выставлен в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия.

Самолет был впервые задуман Бертом Рутаном и его братом Диком Рутаном в 1980 году. [2] Берт набросал свою концепцию самолета для Дика и Джины Йегер во время обеда в 1981 году. [3] Идея была набросана на обратной стороне салфетки. Voyager был построен в Мохаве, Калифорния , в течение пяти лет, в основном волонтерами, работавшими как на Rutan Aircraft Factory, так и в организации под названием Voyager Aircraft. Берт Рутан был ведущим конструктором проекта, а главным аэродинамиком был Джон Ронц . [4]

Планер самолета, изготовленный из стекловолокна , углеродного волокна и кевлара, весил 939 фунтов (426 кг) в пустом состоянии. С включенными двигателями вес самолета без нагрузки составлял 2250 фунтов (1020 кг). Когда он был полностью загружен топливом для своего исторического полета, он весил 9694,5 фунтов (4397,4 кг). [5] Самолет имел расчетное отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению (L/D) 27. [6] Аэродинамические поверхности утка и крыла были специально спроектированы, и самолет был проанализирован с использованием вычислительной гидродинамики . [7] Генераторы вихрей были добавлены к уткам, чтобы снизить чувствительность к загрязнению поверхности дождем. [8]

Voyager имел передние и задние пропеллеры, работавшие от отдельных двигателей . Первоначально он поднялся в воздух 22 июня 1984 года, оснащенный двигателями Lycoming O-235 с винтами фиксированного шага. [9] В ноябре 1985 года самолет был выкатан, оснащен двигателями World-Flight, воздушным охлаждением Teledyne Continental O-240 в переднем расположении и жидкостным охлаждением Teledyne Continental IOL-200 в заднем расположении. [10] Оба были сначала оснащены деревянными, электрическими пропеллерами MT с изменяемым шагом . [11] Планировалось, что задний двигатель будет работать в течение всего полета. Передний двигатель должен был обеспечить дополнительную мощность для взлета и начальной части полета при большой нагрузке.

15 июля 1986 года Дик Рутан и Йегер совершили испытательный полет у побережья Калифорнии, в ходе которого они пролетели 111 часов 44 минуты, преодолев 11 857 статутных миль (19 082 км) по двадцати кругам между Сан-Луис-Обиспо и Стюартс-Пойнт , [12] [13] побив предыдущий рекорд, установленный с 28 мая 1931 года самолетом Bellanca CH-300 , оснащенным дизельным двигателем Packard DR-980 , пилотируемым Уолтером Эдвином Лисом и Фредериком Бросси, который установил рекорд, оставаясь в воздухе в течение 84 часов 32 минут без дозаправки. Первая попытка испытательного полета Voyager завершилась отказом двигателя изменения шага винта, что привело к аварийной посадке на авиабазе Ванденберг . [14] Во время испытательного полета 29 сентября 1986 года самолету пришлось совершить аварийную посадку из-за оторвавшейся лопасти винта. [15] В результате было принято решение перейти на алюминиевые винты Hartzell с гидравлическим приводом. [16] В рамках программы аварийных испытаний Hartzell изготовила специальные винты для самолета, который впервые поднялся в воздух 15 ноября 1986 года. [17] [18]

Мировой полет

Взлет кругосветного полета Voyager состоялся на самой длинной взлетно-посадочной полосе на авиабазе Эдвардс в 8:01 утра по местному времени 14 декабря 1986 года, в присутствии 3500 представителей прессы со всего мира. [19] Когда самолет разгонялся, кончики крыльев, которые были сильно загружены топливом , были повреждены, когда они неожиданно упали и зацепились за взлетно-посадочную полосу, в конечном итоге вызвав отрыв частей (крылышек) с обоих концов (пилот хотел набрать достаточную скорость для внутренних крыльев, а не для хрупких внешних крыльев, чтобы поднять самолет; в 67 испытательных полетах самолет ни разу не был загружен до отказа). Самолет разгонялся очень медленно и ему потребовалось около 14 200 футов (2,7 мили; 4,3 км) взлетно-посадочной полосы, чтобы набрать достаточную скорость для отрыва от земли, крылья резко выгнулись вверх непосредственно перед взлетом. Два поврежденных крылышка оставались прикрепленными к крыльям только тонким слоем углеродного волокна и были удалены во время полета Voyager в режиме скольжения , что привело к боковой нагрузке, полностью оторвав крылышки. Часть обшивки из углеродного волокна была оторвана в процессе, обнажив синюю пенопластовую сердцевину. Берт Рутан, следовавший за ним вместе с пилотом Майком Мелвиллом, определил, что Voyager все еще находится в пределах своих эксплуатационных характеристик, несмотря на повреждения, и решил продолжить полет. Во время полета двум пилотам пришлось иметь дело с чрезвычайно тесными помещениями. Чтобы уменьшить стресс, изначально они намеревались управлять самолетом трехчасовыми сменами, но характеристики управляемости самолета, когда он был тяжелым, не позволяли проводить рутинные смены, и они очень устали. Сообщается, что Дик Рутан оставался за штурвалом без перерыва почти первые три дня полета.

Поврежденный левый кончик крыла

Самолет также постоянно напоминал пилотам о своей нестабильности по тангажу и хрупкости. Им приходилось много раз маневрировать вокруг плохой погоды, наиболее опасно вокруг тайфуна Мардж шириной 600 миль (1000 км) . [20] Ливия отказала в доступе в воздушное пространство страны в ответ на операцию «Каньон Эльдорадо» в начале того года. Между братьями Рутан велись спорные радиопереговоры, когда Дик облетал погоду и в какой-то момент развернулся и начал возвращаться. Когда они приближались к Калифорнии для посадки, топливный насос вышел из строя, и его пришлось заменить его двойным, качающим топливо с другой стороны самолета.

Перед 55 000 зрителей и большим количеством прессы, включая 23 прямых трансляции, прерывающих запланированное вещание по всей Европе и Северной Америке, самолет благополучно вернулся на землю, приземлившись в 8:06 утра на том же аэродроме через 9 дней после взлета. Рутан сделал три низких прохода над посадочной площадкой, прежде чем посадить Voyager. Средняя скорость полета составила 116 миль в час (187 км/ч). В баках оставалось 106 фунтов (48 кг) топлива, [5] всего около 1,5% от топлива, которое было у них при взлете.

Санкционированный FAI и AOPA , этот полет стал первым успешным воздушным беспосадочным кругосветным полетом без дозаправки, включавшим два прохода над экватором (в отличие от более коротких мнимых «кругосветных полетов» вокруг Северного или Южного полюса). С тех пор этот подвиг был совершен только один раз Стивом Фоссетом на Virgin Atlantic GlobalFlyer (также разработанном Рутаном). За этот подвиг Йегер, Рутаны и главный экипаж/строитель Брюс Эванс получили в 1986 году награду Collier Trophy . [21]

Технические характеристики

Копия заднего двигателя Teledyne Continental Motors самолета Rutan Voyager

Данные NASM [5]

Общая характеристика

Производительность

Смотрите также

Ссылки

Примечания

  1. ^ "Официальная база данных FAI". Архивировано из оригинала 2013-12-24 . Получено 2012-12-23 .
  2. ^ "Scaled Composites/Rutan Voyager Partial Replica". eaa.org . Получено 24 марта 2021 г. .
  3. ^ "Voyager Slides, Глава 01: Voyager Chronology, a Brief Overview". dmc.tamuc.edu . Архивировано из оригинала 30 марта 2022 г. . Получено 24 марта 2021 г. .
  4. ^ "Джон Ронц, главный специалист по аэродинамике экспериментальных самолетов, летит на Запад". AVweb . Firecrown. 5 октября 2023 г. Получено 1 августа 2024 г.
  5. ^ abc Rutan Voyager – Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики. Архивировано 20 июля 2018 г. на Wayback Machine .
  6. Дэвид Ноланд, «Окончательное соло Стива Фоссета и Берта Рутана: за кулисами», Popular Mechanics , февраль 2005 г. (веб-версия заархивирована 11 декабря 2006 г. на Wayback Machine ).
  7. ^ Ледницер, Дэвид, «Анализ VSAERO нескольких самолетов конфигурации «утка»», статья SAE 881485, представленная на конференции и выставке аэрокосмических технологий SAE, Анахайм, Калифорния, октябрь 1988 г.
  8. ^ Брэгг, МБ и Грегорек, ГМ, «Экспериментальное исследование высокопроизводительного аэродинамического профиля «утка» с отводом в пограничном слое и вихрегенераторами», доклад AIAA № 86-0781-CP, публикация 14-й конференции по аэродинамическим испытаниям, март 1986 г.
  9. ^ Йегер, Рутан и Паттон 1987, стр. 107.
  10. ^ Йегер, Рутан и Паттон 1987, стр. 121.
  11. ^ Йегер, Рутан и Паттон 1987, стр. 124.
  12. ^ "Aerospace World". Журнал ВВС . Том 69, № 3. Сентябрь 1986. С. 43.
  13. ^ Йегер, Рутан и Паттон 1987, стр. 181.
  14. ^ Йегер, Рутан и Паттон 1987, стр. 66.
  15. ^ Йегер, Рутан и Паттон 1987, стр. 198.
  16. ^ Йегер, Рутан и Паттон 1987, стр. 209.
  17. ^ Йегер, Рутан и Паттон 1987, стр. 213.
  18. ^ Ронц, Джон Г., «Разработка пропеллера для Rutan Voyager», документ SAE 891034, представленный на встрече и выставке SAE General Aviation Aircraft Meeting & Exposition, Уичито, Канзас, апрель 1989 г.
  19. ^ Норрис 1988, стр. 19.
  20. ^ Объединенный центр предупреждения о тайфунах (1987). Глава 3: Тропические циклоны северо-западной части Тихого океана и северной части Индийского океана. Архивировано 07.06.2011 на Wayback Machine . Получено 19.12.2007.
  21. ^ Ларсон, Джордж К. (январь 2012 г.). «Из пункта А в пункт А». Air & Space Smithsonian ., стр. 84.
  22. ^ Ледницер, Дэвид. «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля». m-selig.ae.illinois.edu . Получено 16 апреля 2019 г. .

Библиография

Внешние ссылки