Акула-мако, вероятно, не самая большая, но самая быстрая и самая беспощадная
их всех видов акул. Развивая скорость до 96 км/ч на продолжительной дистанции,
акула-мако известна своими нападениями на людей, хотя и не рассматривает их как
пищу. Мако предпочитает питаться тунцом, и как только почует добычу, быстро
разгоняется и нападает. Хвост акулы мако схож с хвостом тунца, и основная
мускулатура находится на спине (в отличие от других видов акул, у которых мышцы
расположены вдоль туловища). Результатом этого незначительного изменения
является способность развивать большую скорость.
Португальское слово для обозначения данного вида акулы – anequim. Этим именем
так же названо одномоторное быстроходное судно, спроектированное командой
профессоров и студентов центра аэронавтического обучения в федеральном
университете Минас-Жерайс, в Белу-Оризонти, Бразилия. CEA-311 Anequim – это
легкомоторный аэроплан, снабженный двигателем Lycoming IО-360. Очертания корпуса
Anequim схожи с телом акулы-мако. В самолетах Cessna 172 и Piper Cherokee
установлен такой же двигатель. Но пока эти самолеты c трудом достигают 230 км/ч,
Anequim развивает скорость до ошеломительных 522 км/ч, и неоднократно бьет
рекорды.
Скоростные рекорды стали обычным явлением человеческой жизни с тех пор, как люди
стали передвигаться на ногах. Знаменитый Ричард Петти, гонщик Национальной
Ассоциации гонок серийных автомобилей, однажды сказал: "Нет сомнений в том,
когда народы мира стали обгонять друг друга на машинах. Это случилось в тот
день, когда был создан второй автомобиль".
Та же аналогия может применима и к авиации. Международная авиационная федерация
– организация, устанавливающая стандарты и регистрирующая рекорды в авиации и
космонавтике. В июне 1905 года, спустя полтора года после того, как братья Райт
совершили свой первый полет в Китти Хоук, небольшая группа европейских лидеров
аэроклуба выступила с предложением о создании организации. Федерация была
образована в октябре того же года, и сегодня, спустя 110 лет она так же
процветает. Ее цель – систематическая регистрация наилучших полетов и их
последующая популяризация; определение различий в технике для возможности
сопоставления; подтверждение рекордов и гарантирование того, что рекордсмен
носит свой титул заслуженно. Эти принципы соблюдаются федерацией и по сей день.
Штаб квартира МАФ находится в Лаусанне, Швейцария. Скоростные рекорды
организация фиксирует в единице "км/ч".
В большинстве стран мира честь первого полёта на аппарате тяжелее воздуха
приписывается братьям Райт, но с этим можно поспорить. Альберто Сантос-Дюмон,
знаменитый бразилец, первый поставил именно скоростной рекорд в 1906 году.
Сантос-Дюмон едва достиг скорости в 42 км/ч. Но это является неоспоримым
доказательством того, что со времен полета братьев Райт произошли существенные
усовершенствования самолетов.
Новой вехой в истории стал полет Чака Йегера в 1947 году. Тогда он превысил
скорость звука в горизонтальном в управляемом полёте – он набрал в пологом
пикировании скорость М = 1,06 – преграда, которую, казалось, невозможно
преодолеть. Конечно, с тех пор этот рекорд неоднократно побит. Абсолютный
результат был зафиксирован МАФ в 1976 году. Стратегический сверхзвуковой
разведчик Lockheed SR-71 Blackbird совершил полет со скоростью 3 529 км/ч.
Однако есть более ранний рекорд, официально не зарегистрированный МФА:
экспериментальный самолёт ракетоплан X-15 в 1967 году в полете достиг скорости в
6 206 км/ч.
С тех пор максимальный рекорд не был побит. Но в течение десятилетий проводились
улучшения самолетов с целью сделать их быстрее. МФА без конца регистрирует
различные виды рекордов. Большинство из них связаны со скоростью, но есть и
такие, которые имеют отношение к способности набирать высоту и грузоподъемности.
В течение трех месяцев (августа, сентября и октября) 2015 года не менее 23
различных рекордов было зафиксировано МФА. 5 из них принадлежат самолету Anequim,
и один - самолету с рекордом скороподъемности.
Если вы хотите увековечить свое имя в списке людей, побивших рекорды скорости в
аэронавтике, то у вас есть все шансы это сделать. Некоторые рекорды достаточно
легко побить – например, скоростной полет между корреспондирующими городами. И
это может быть достигнуто практически беспрепятственно – вам не нужно
соревноваться с предыдущим рекордсменом. Необходимо произвести несколько
обязательных действий – подготовить нужную документацию, и произвести денежный
взнос.
Достижения, которые совершил Anequim, широко известны среди самолетов данной
весовой категории. Однако побить рекорд в этой области – уже вызов, так как
придется соревноваться с пилотами, уже установившими рекорд задолго до вас.
В то время как большинство людей хочет установить рекорды, чтобы прославить свое
имя, Паоло Аскольд (Paulo Iscold), профессор команды конструкторов центра аэронавтического
обучения в федеральном университете Минас-Жерайс (ЦАО ФУМЖ) нацелен на другой
результат. Он использует данные скоростных рекордов для мотивации студентов и
раскрытия их потенциала.
Самолет Anequim был не первым проектом в этом университете. Программу запустили
еще в 1960-е годы. Самолетом-пионером был CB-1 Gaviota, спроектированный
инженером и основателем ЦАО Клаудио Пинто де Барросом и его учениками.
4 дополнительных модели летательного аппарата – два планера, мотопланер и
сверхлегкий планер, - были спроектированы еще до того, как Аскольд встал у руля.
Аэропланы, которые создавались в рамках университета, имели свои уникальные
имена. Но иногда им давали просто цифровые обозначения, такие как, например,
Anequim CEA-311. "CEA" в названии обозначает Centre of Aeronautical Studies (с
англ. Центр аэронавтического обучения). Номер 3 обозначает порядковый номер
аэроплана (No.1 – для простого аэроплана, No.2- для сверхлегкого аэроплана).
Мастерские ЦАО работают 50-60 часов в неделю, и каждый студент посвящает 10-20
часов своего времени работе. Студенты всех возрастов принимают участие в
разработке проекта. Выпускники фокусируют внимание на задачах повышенной
сложности, например, на создании динамичного дизайна и исследовании флаттера.
Студенты помладше фокусируются на структурном дизайне и отливке деталей. Над
моделью Anequim от начала до конца работали 30 учеников и течение 5 лет. Процесс
создания ЛА был разделен на три этапа: дизайн, производство и сбор деталей, и
процесс полета. Первый рейс был совершен Гунаром Армином Халботом –
профессиональным пилотом, который провел тысячи часов в полете на различных
летательных аппаратах: от спортивных аэропланов до вертолетов.
Обязанности были разделены следующим образом: Аскольд выводил параметры на форму
и двигатель самолета, а студенты воплощали его чертежи на практике. Каждый имел
индивидуальное задание, а затем Аскольд попросил учеников собрать все воедино.
"Для нас это было настоящим вызовом", - признается Паоло, - так как Anequim
сочетает в себе исключительные скоростные возможности и небольшой размер".
Разработка первого скоростного воздушного судна в ЦАО началась в 2000 году с
аэроплана CEA-308. К сожалению, данный проект был закрыт из-за того, что
двигатель Rotax отказал во время полета и самолет потерпел крушение. Но в 2007
году производство возобновили. После ряда изменений, в CEA-308 был установлен
новый двигатель Jabiru 2000. Серийный двигатель был не новый, и позже это
выявилось в протекании одного из цилиндров. Несмотря на это, в декабре 2010 года
Гунар Армин Халбот побил три скоростных рекорда и один рекорд на
скороподъемность.
Окрыленный успехом CEA-308, инженеры практически сразу запустили проект Anequim.
Как и у акулы-мако, кожа которой покрыта крошечными чешуйками (по-другому
называются "зубчики"), что помогает набирать скорость в воде, материал корпуса
Anequim играет важную роль при ускорении. Фюзеляж изготовлен из углепластика,
который отличается высокой прочностью, жёсткостью и малой массой. Этот материал
так же сокращает частоту вибраций. Вертикальный стабилизатор, однако, изготовлен
из стеклопластика. Это связано с тем, что высокочастотная антенна расположена в
верхней части самолета, и любой другой материал мешал бы прохождению радиоволн.
Главной проблемой при высоких скоростях был флаттер. Команда потратила 1,5 года
на анализ этого явления. Применялись аэродинамические трубы, но только в
различных частях самолета, а не во всем корпусе.
В конструкции использованы композиционные материалы фирмы Barracuda Composites.
Фюзеляж и крылья изготовлены из эпоксидных смол AR300 и ПВХ Divinycell в
эффективной системе формования, позволившей добиться идеального
аэродинамического массового распределения. При проектировании и в строительстве
использовались инструменты SolidWorks.
Вспомогательная силовая установка является неотъемлемым атрибутом для
скоростного самолета. Аскольд и его студенты воспользовались двигателем Lycoming
IO-360 мощностью в 180 л.с. Для увеличения скорости компания Sky Dynamics
разработала двигатель с мощностью в 220 л.с. Изменения включают в себя внедрение
поршня с высокой степенью сжатия, канальных цилиндров и поршневых колец. После
того, как модификации были проведены, данный двигатель был видоизменен в
AEIO-360. Двигатель был сбалансирован такими образом, чтобы пилот мог повышать
количество оборотов до 3 000 в минуту. В будущем будет возможно повысить
количество оборотов до 3 400, что повлечет за собой увеличение мощности
двигателя. "Оптимальная установка двигателя является ключом к достижению
максимальной скорости", - говорит Аскольд. "Мы уделяем важное внимание установке
двигателя, особенно внутренней аэродинамике для возможности охлаждения
двигателя. Охлаждение – важный процесс в работе двигателя. Многие пытаются
уменьшить показатели при медленном движении, ставя под угрозу работу двигателя,
и такой способ не срабатывает". Двигатель вмонтирован в буквальном смысле в
пуленепробиваемую защитную систему из углепластика и титана, и вращает
композитный пропеллер Catto. Для достижения скоростного рекорда была установлена
двухлопастная версия пропеллера, а трехлопастный пропеллер используется для
скороподъемных полетов.
Другой способ повысить скорость – это оптимизировать аэродинамику и снизить
лобовое сопротивление. "В конечном счете аэроплан должен быть спроектирован так,
будто пилот прячется позади двигателя. Однако, это обеспечило бы такую же
видимость для Халбота, как у Чарльза Линдберга в "Духе Сент-Луиса", - говорит
Аскольд. "Внутреннее пространство и обзор являются ключевыми факторами для
развития высокой скорости", - говорит Халбот. "Чем меньше каждой составляющей,
тем большую скорость можно набрать.".
Anequim управляется боковой ручкой (сайдстик), которую Халбот описывает как "очень эргономичная". Паоло Аскольд утверждает, что сайдстик придает уверенности
в ситуации турбулентности и воздушных ям.
Когда разработка всех частей ЛА завершилась, студенты-инженеры приступили к
сборке аэроплана. Станки выполнили пресс-формы, которые студенты разработали на
компьютерах. И когда долгий процесс сборки завершился, настало время для
пробного полета. Для Халбота этот полет был волнительным. Он присутствовал при
всех этапах разработки этого самолета, и знал, чего ожидать от воздушного судна.
Халбот сравнил данную модель с моделью CEA-308.
Одним из требований Халбота была уменьшение аэродинамического лобового
сопротивления при движении, которого не было в CEA-308. Для этого было принято
решение разделить закрылки, которые стали эффективны при сопротивлении. Но при
первом полете Anequim закрылки сработали неисправно, и после нескольких кругов
Халбот попытался совершить посадку. Но, несмотря на проблемы с закрылками,
первый полет Anequim можно назвать удачным, никто не пострадал. Приземление
произошло на скорости 130 км/час – скорость, с которой большинство пилотов
пропеллерных самолетов летают, прежде чем зайти на посадку.
"С самого начала мы знали, что проектируем новый самолет-рекордсмен",-признался
Халбот. И после 11-ти часов тестовых полетов на Anequim, Аскольд составил
расписание испытательных полетов с Международной авиационной федерацией. Эти
полеты не были заранее продуманы, и ни Аскольд, ни Халбот не знали, чего
ожидать. Однако они были уверены в том, что смогут установить новые рекорды,
вопрос только в том – каким образом.
Полет – рекордсмен состоялся на базе воздушных войск Санта Круз в Рио-де-
Жанейро между 21 и 23 августа 2015 года. Полет решили производить ранним утром, чтобы
иметь преимущество в виде отсутствия ветра. Халбот поднялся над взлетной полосой
и сделал 4 круга, чтобы оценить погодные условия и технические данные.
Аппарат превысил ранее установленные в 1998 году Джоном Шарпом (Jon Sharp)
на самолетом Nemesis DR-90 рекордные скорости на 3-км круге (521 км/ч -
предыдущий рекорд 466,83 км/ч) и на 15-километровой дистанции (511 км/ч). Также
были побиты рекорды на дистанциях 100 км (490 км/ч) и 500 км (493 км/ч) и рекорд
скороподъемности до высоты 3000 м (время набора – 2 мин 26 с).
К моменту написания статьи (2016 год) рекорды, поставленные Anequim, все еще находится на
рассмотрении FAI. Однако помимо того, что это сверхскоростной ЛА, это действительно
впечатляющее воздушное судно. Но что будет потом? "Мы планируем произвести
доработку деталей и посадить за руль Гунара", - говорит Паоло Аскольд. "У меня
большие планы относительно моих учеников. Мое желание – стать еще быстрее.
Поэтому следующим этапом будет создание аэроплана с максимальной скоростью в 724
км/час. А затем – и 885 км/ч. Но последнее – пока что в мечтах", - признается
Аскольд.
современная авиация
CEA-311 Anequim
ЛТХ
Aviadrive.ru.
Проект Anequim: запускаем сверхскоростную акулу в небо
Уголок неба. 2019
