Теарэтычна-навуковы артыкул:

Максімальныя вышыні, аварыйная архітэктура і альтэрнатыўныя ролі сучасных пасажырскіх самалётаў: выпадкі Boeing 777 і Airbus A320

1. Увядзенне

Граніцы прадуктаўнасці цывільных авіямашын, такіх як Boeing 777 і Airbus A320, у першую чаргу распрацаваны для пасажырскіх і грузавых місій. Аднак змяншэнне патрэбы ў розных мэтах выкарыстання – напрыклад, ваенных ці гуманітарных – уздыхае пытанні аб максімальнай вышыні, структурнай трываласці і магчымасці перапрофілявання гэтых платформаў. У тым жа часе актуальныя такія тэмы, як палёты ў стратасферы, адмова рухавікоў і пратаколы перазапуску, а таксама здольнасць да падтрымкі вадзяной нагрузкі пры тушэнні пажараў.

2. Максімальная вышыня Boeing 777

2.1 Тэхнічна дасягальныя вышыні

Boeing 777 – асабліва ў мадэлі 777-200LR – мае сертыфікаваную крыніцу вышынi (service ceiling) у 43 100 футаў (~13 137 метраў). У рэальных умовах палёту гэтая вышыня зрэдку цалкам выкарыстоўваецца, бо аптымальная эканамічная праца (лепшая вышыня для падарожжа) найчасцей знаходзіцца ў межах 33 000 і 41 000 футаў.

Advertising

2.2 Гіпатэтычны лімит па вышыні

Тэарэтычна далейшае ўздым над 13,1 км было б магчыма толькі з кардынальнымі мадыфікацыямі структуры, друкаванага адсека, сістэмы забачэння кіслародам і аэрадынамічных паверхняў кіравання. Без гэтых адаптацый шчыльнасць патоку паветра і тэмпература на большых вышах становяцца абмежаваннем, бо падвыманьне значна змяншаецца.

2.3 Палёты ў стратасферы на Boeing 777

Стратасфера пачынаецца ва ўмераных шыротах прыкладна на вышыні 11 км. Такім чынам, палёт у ніжнія пласты стратасферы (напрыклад, для спецыяльных навуковых місій) у прынцыпе магчымы, але не прадумерчаны згодна з цывільнымі правіламі і з серыйнымі машынамі.

3. Airbus A320 – стратасферная здольнасць і ваеннае шырокае прымяненне

3.1 Рэалістычная вышыня палёту

Airbus A320 мае крыніцу вышынi 39 000 футаў (~11 887 метраў). Спрэчкі аб палётах на вышыню да 25 кіламетраў не маюць тэхнічнага асновы. Такія вышыні прызначаны выключна для эксперыментальных або спецыялізаваных платформаў, такіх як U-2, SR-71 або аэрастат.

3.2 Гіпатэтычная канцэпцыя шматфункцыянальнага самалёта: стратасферны бамбардыроўшчык

Для ваеннага выкарыстання A320 на вышыні звыш 12 км у якасці стратасфернай платформы неабходныя наступныя мадыфікацыі:

A320 у гэтай ролі будзе дзейнічаць хутчэй як тактычны далёкі бамбардыроўшчык або разведчык, а не як стратэгічны вышынны бамбардыроўшчык.

4. Механізмы бяспекі ў выпадку адмовы рухавіка

4.1 Fly-by-Wire з маніторынгам рухавікоў

Як A320, так і Boeing 777 маюць аўтаматызаваныя сістэмы кантролю з FADEC (Full Authority Digital Engine Control), якія рана атаясамліваюць анамаліі ў працы рухавіка і актывуюць меры процідзеяння, такія як змяншэнне талпавых намаганняў або аўтаматычны перазапуск.

4.2 Пратакол перазапуску

Тыповы перазапуск адбываецца ў наступным парадку:

  1. Адмова рухавіка выяўлена FADEC

    Advertising
  2. Аўтаматычная спроба перазапуску з запальнікам (Igniters)

  3. Спуск для падтрымкі паветранай хуткасці (так званы Windmill Restart, прыкладна ад 250 вузлоў IAS)

  4. У выпадку беспаспяховасці: ручное рэгуляванне на рэжым Single-Engine

Поўнасная адмава двух рухавікоў (як у «Цудаванні на Гудсан») застаецца надзвычай нечастым з'ява, але яна ўключана ў пратаколы трэніравання.

Дадатак A: Airbus A320 як авіямашына для тушэння пажараў шматпрофілявага прымянення

A.1 Мадыфікацыі для вадзяной загрузкі

Airbus A320 тэарэтычна можна перапрафіляваць для барацьбы з леснымі пажарамі, аналогічна мадыфікаваным Boeing 747 «Supertanker». Для гэтага неабходныя наступныя перабудовы:

A.2 Максімальны аб'ём вадзяной загрузкі

Карысная нагрузка A320 складае каля 20 000 кг. У залежнасці ад мадыфікацый, можна перавезці да 18 000 літраў вады. Гэта колькасць прыкладна адпавядвае ёмістасцi спецыялізаваных самалётаў-танкераў, такіх як Canadair CL-515 або Dash 8-Q400AT.

A.3 Калектыўныя эфекты масавага выпуску вады

  1. Аэрадынамічны супраціў: Раптоўнае страта масы ўплывае на паводзіны самалёта пры змяненні кута атакі.
  2. Зямлісты эфект: Пры нізкім палёце (менш за 60 метраў) вада можа нанесці другасныя пашкоджаннi зямляй і расліннасцю.
  3. Тэмпературны эфект: Эфекты выпарвання ствараюць лакальныя часовыя зоны ахаладжэння з патэнцыйнымі мікра-турбулентацыямі.
  4. Гідраўлічны шок: Пры непасрэднім удары вады ў будынкі або аўтамабілі могуць узнікаць структурныя пашкоджаннi.

5. Выснова

Нягледзячы на тое, што максімальная вышыня палёту авіялагістычных самалётаў фізічна абмежавана аэрадынамічнымі і структурнымі лімітамі, канцэпцыі, такія як эксплуатацыя ў стратасферы або самалёт для тушэння вадой, паказваюць значны патэнцыял для шырокага выкарыстання. Роля архітэктур бяспекі, такіх як FADEC і аўтаматызаваныя пратаколы перазапуску рухавікоў, застаецца ключавой для надзвычайных сітуацый. Airbus A320 – у якасці платформы для модульных мадыфікацый – можа дзейнічаць у розных спецыялізаваных ролях пры ўмове маштабнай перабудовы.

Заўвага аўтара:
Гэты артыкул з'яўляецца часткай серыі тэарэтычна-тэхналогічных даследаванняў аб патэнцыяльнай дыверсіфікацыі цывільных платформаў у выключных умовах (сцэнары шукання двухнаязнага прымянення, рэагіраванне на надзвычайныя сітуацыі, спецыяльны транспарт).

Хочаце атрымаць тэхнічны план-пакет або візуальную мадэль A320-самалёта тушэння пажараў або стратасфернага бамбардавання?

https://www.bing.com/images/search?q=airbus+a320

 

"Telejump"