С становлением и развитием авиации, перед конструкторами стояли задачи, которые они должны были решать. Вначале, самолет братьев Райт мог поднять только самих пилотов, но со временем самолеты строились все больше и больше, которые превратились в гигантов. Вот про одного, запланированного гиганта, и пойдет речь.
По стопам истории
Перевозить грузы самолеты умели еще на заре становления авиации. Так как самолет тяжелее воздуха, то он должен поднимать кроме своей конструкции, еще и полезный груз. Поэтому груз должен быть легок и в итоге выходил дорогой в доставке. Там где важна была скорость это окупало веселье, поэтому попытки наладить воздушные перевозки производились еще до самолетов - на огромных дирижаблях.
Дирижабли были огромны и неповоротливы, требовали специального оборудования, времени и сил для подготовки к полету. Поэтому к ним на смену и пришли самолеты.
Вначале это была почта и мелкие посылки и уже в 1914 году почта США ввела услугу авиапочты. Со временем, необходимость в доставке грузов только возрастала, то что не требовало скорости, спокойно справлялась доставками по морю и суше. А транспортная авиация развивалась параллельно с пассажирской. Первые транспортные самолёты являлись пассажирскими самолётами, приспособленными под нужды грузоперевозок. Так, например, на базе популярного пассажирского самолёта Douglas DC-3 был разработан военно-транспортный Douglas C-47 Skytrain, оснащённый усиленным полом и широким грузовым люком в хвостовой части фюзеляжа.
Но перевозимые грузы были ограничены корпусом самолета. Вначале это было бегство за грузоподъемностью, но что делать, если в перевозимом грузе объем важнее веса?
Во времена Лунной гонки НАСА, для создания исполинских ракет Сатурн, использовала всю индустриальную мощь США. А так как США огромны и производственные площадки разбросаны по всей стране(привет СССР), то возникла необходимость перевозить крупногабаритные грузы. Вот для этих целей был создан Super Guppy
Который сам был создан на основе пассажирского Boeing 377 Stratocruiser. А он в свою очередь представлял глубокомодернизированный бомбордировщик B-29 Superfortress
Времяшло, а грузы росли... Тогда для транспортировки уже, межконтинентальных баллистических ракет и их пусковых установок, был создан огромный Ан-124 «Руслан». Грузоподъёмностью — 120т. А габариты внутреннего отсека 36,5м x 6,4м x 4,4м. Кажется, куда ещё больше?
Но советская аэрокосмическая область запросила перевозить еще больший негабарит: Космический челнок Буран. И в ответ на этот вызов был создан самый большой и грузоподъемный исполин Ан-225 «Мрия»
«Увеличенный» Aн-124, который взяли за основу, с 6 турбореактивными двигателями готов был перевезти до 250т груза. Или до 200т на внешней подвеске. Габариты же внутреннего отсека составляли43м × 6,4м x 4,4м
Тем же руководствовались и авиаконцерн Airbus. При производстве пасcажирских самолетов Airbus-у, нужны были рабочие лошадки, для транспортировки крыльев и других крупногабаритных частей, в цех окончательной сборки в Тулузе. Для этого был разработан Сначала Airbus Bеluga, а потом Airbus Beluga XL на основе A300 и А330 соответственно.
Имея грузоподъемность всего лишь 50 т, он могли вместить груз объемом 2,209m3. Что даже больше чем у «Мрии». Но с габаритами уже внутреннего отсека 37.7м × 7,4м × 7,4м.
Полный негабарит
Сейчас в мире идет тренд на развитие зеленой энергетики. Если, в вначале лопасти ветрогенераторов были всего 5–10 метров. Их транспортировка не доставляла проблем. Но для лучшего КПД размеры ветрогенераторов со временем только росли, чтоб собрать побольше энергии ветра. С увеличением размеров увеличивается и вес. Но все поменялось когда для этого приспособили композиты. C использованием композитов появилась возможность создать большие полые лопасти, не превысив вес которые можно поднять. Теперь 30 метровые лопасти не считаются огромными, а некоторые ветрогенераторы используют и 50 метровые. А 4 мегаваттные турбины имеют лопасти размером 70м. Но что делать, если увеличение ветряков продолжится, для снятия все больше и больше энергии?
И как их перевести от завода производителя к месту установки?
Если забить в Google запрос: «перевозка лопастей», то покажет такие монструозные картинки. Которые одним словом описать «Как такое может быть?»
Поэтому перевозка — это отдельная, технически сложная задача, к которой необходимо подготавливаться и проводить дополнительные мероприятия: спиливание деревьев, уборка знаков, проводов и тд. на всем протяжении пути.
А в будущем, длина турбин стремится достичь и 100м, что приведет к неготовности инфраструктуры их доставить до мест установки.
И как можно облегчить это? Естественное предложение, это доставить лопасти поближе к месту установки. По морю это и так делают, но иногда поля ветрогенераторов находятся в центре материка и вдали от моря. Вот и появилась идея доставлять их по воздуху. Привезти турбины до ближайшего аэропорта, и сократить путь по земле. Эта идея хорошая, но имеющиеся транспортные самолеты не соответствуют текущим потребностям. Длинна грузовых отсеков самолетов малы: Airbus Beluga — 47м, Ан-124 — 36м, Boeing 747 Dreamlifter — 42м. И туда не помещаются современные лопасти.
Нет решения — создай
Именно для этих задач энергетический стартап Radia проектирует самолет WindRunner.
Представленный самолет, создан специально для транспортировки крупногабаритных грузов, которыми и являются лопасти ветряков.
Данный самолет проектируется, самым большим по размерам, длиной 108 м и с самой большим полезным объемом 7702 м3. Крылья будут иметь высокое расположение, и почти без стреловидности, а размах крыльев у данного высокоплана будет достигать 80 м. Из-за большой площади крыла, будут устанавливаться специальные законцовки. А сам самолет будет высотой 24м.
Грузоподъемность планируется всего 72,575 кг, что не так много, по сравнению с младшими аналогами, но это не главная цель. Ядро этого транспортника - это огромный грузовой отсек. Который может похвастаться своими внушительными размерами:
Максимальная длинна полезной нагрузки до 105 м
Максимальная ширина 7.3 m
Максимальная высота 7.3 m
Куда по задумкам проектировщиков поместится 1–2 лопасти турбины.
Летать он будет со скоростью всего лишь 0.6 Maxa(~600км/ч) с потолком 12 525 метров, на дальность 2000 км. Хоть этого и не достаточно чтоб перелететь океан, но вполне чтоб беспосадочно доставить с восточного или западного берега США в центр. К примеру протяженность США около 4000 км, Европы — 4700км, также беспосадочно может пролететь более половины Китая(где также развивают зеленую энергетику).
Из‑за того что данный грузовой самолет будет перевозить только определенный груз, не требующего сопровождения, то экипажа из 2 пилотов будет достаточно(прям как на Airbus Beluga). И иметь небольшую кабину, которая выглядит непропорционально с этой махиной(как нарост на фюзеляже).
Рулевое оперение будет двухкилевое, аналогично как у «Мрии», хотя там он был из-за аэродинамической тени внешнего груза.
Так как иногда поля ветрогенераторов устанавливают вдали от населенных пунктов, то самолет сразу проектировался с возможностью использования грунтовых аэродромов. Что не все грузовые самолеты такое могут предложить. Для взлета ему достаточно 1 800 метровой взлетно-посадочной полосы.
/
Укороченного взлета позволяют достичь благодаря использованию 4 современных турбовентиляторных двигателей большой мощности, которые на данном высокоплане(прим. высокоплан это когда крыло проходит через верхнюю половину сечения фюзеляжа) разместили поближе к фюзеляжу. Из-за высокого положения двигателей самолет не будет слишком требовательным к покрытию ВВП
Для осуществления достаточного потока грузоперевозок хотят создать целый парк таких самолетов, по аналогии с Airbus Beluga/ХL которых построили 6 штук, непрерывно курсирующих между Германией и Францией.
В итоге
Данный проект создан по запросу энергетического стартапа Radia для перевозки больших лопастей турбин. Они нашли филигранный способ доставки ветрогенераторов заказчику. Самолет немного «пугает» необычной формой, но если эти самолеты будут облегчать логистику, то они имеют право на воплощения в жизнь. Это очень похоже на решение проблем запросов Airbus, когда потребовались перевозить части самолетов между заводами из Гамбурга в Тулузу, то создали необычный самолет. Также решили поступить и тут, поэтому хочется посмотреть, воплотится ли идея создания самого большого самолета в жизнь.