5.Разработка системы местных воздушных линий, обслуживаемых электрическим воздушным транспортом.

Постановка вопроса.

После разрушения системы местных воздушных линий, подчиненных министерству ГВФ СССР, в 90-х годах прошлого столетия, регионы Российской Федерации остались без воздушного сообщения между районными центрами и труднодоступными населенными пунктами. За последние 10-15 лет, этот вопрос снова стал актуальным и требует быстрейшего решения, особенно для районов Севера, Сибири и Дальнего Востока.

Однако авиатехника, используемая во второй половине прошлого века, устарела морально, физически и не отвечает современным требованиям экологии. Сегодня перед авиастроителями снова стоит задача создания современных средств, которые смогли бы обеспечить авиаперевозки, отвечающие требованиям удобства, экономики, экологии и надежности.

Решение вопроса.

Предлагается (на примере Приморского края) разработать систему местных воздушных линий, обслуживаемых электрическими летательными аппаратами.

В данную систему должна входить сеть аэродромов с грунтовым и асфальтовым покрытием, позволяющим производить полеты в любую погоду и в любое время года.

Аэродромы должны быть расположены таким образом, чтобы обеспечить срочную посадку транспортных средств, в случае аварийной ситуации или непредвиденных изменений метериологической обстановки, т.е. расстояние между ними не должно превышать 250 – 300 км.

Местные аэродромы (аэропорты) должны быть оборудованы средствами связи (радиостанции, проводные и беспроводные телефоны) и средствами навигации (радиосветовые маяки, передвижные радиолокаторы, приводные радиостанции и др.), станциями зарядки аккумуляторных батарей, а также другими техническими и хозяйственными устройствами и средствами, обеспечивающими безаварийную и бесперебойную работу аэропортов.

Для выполнения требований экологии, самолеты, обслуживающие местные авиалинии, должны быть полностью электрическими, т.е. на них устанавливаются электрические двигатели, питающиеся от аккумуляторов. Гидро и пневмо системы должны быть заменены электрическими механизмами. Эти самолеты должны быть снабжены устройствами, позволяющими обеспечить быструю (в пределах нескольких минут) замену разряженных аккумуляторных батарей на полностью заряженные. Это позволит обеспечить необходимую дальность полетов с короткими промежуточными посадками, во время которых должна производиться быстрая «заправка» электроэнергией.

В ближайшие 10 – 20 лет, пока будут разработаны более совершенные электрические аккумуляторы, предлагается увеличить дальность полетов за счет организации буксировочных полетов на этапах взлета и набора высоты. Дело в том, что самолеты, выполняя взлет и набор необходимой для перелета высоты, расходуют значительно больше энергии (топлива) за единицу времени, чем во время самого перелета на заданной высоте. Осуществляя же взлет и набор высоты на буксире, буксируемый летательный аппарат экономит энергию, т.к. его силовая установка не работает. Таким образом, у него появляется возможность увеличить дальность полета, за счет экономии энергии (топлива) во время взлета и набора высоты. Так, например, изготавливаемый в настоящее время в Чехии электрический самолет Sport Star EPOS имеет дальность полета около 400 км. Если этот самолет буксировать на этапе взлета и набора высоты, то дальность его полета может увеличиться до 500 – 600 км.

Несмотря на кажущуюся необычность буксировочных полетов, история этих полетов насчитывает почти 90 лет. Если вспомнить годы Второй Мировой Войны, то в эти годы полеты планеров на буксире за бомбардировщиками носили массовый характер. В 1944 году только в одной военной операции высадки союзных войск на севере Франции участвовало более 2000 десантных планеров США и Великобритании, буксируемых бомбардировщиками. В СССР в годы войны действовали авиационные соединения, выполняющие задания по доставке грузов и десанта в тыл врага. И, наконец, нельзя забывать о богатейшем опыте спортсменов-планеристов и летчиков-буксировщиков, всего Мира, которые с конца двадцатых годов прошлого века и до настоящего времени успешно проводят буксировочные полеты во время обучения пилотов, тренировок и соревнований. Остается только использовать их опыт для производства полетов транспортной авиации.

При проектировании электрических самолетов-планеров, предлагается взять за основу, например, самолет Sport Star EPOS изготавливаемый в Чехии. Вернее не сам самолет, а его силовую установку - электродвигатель REX90-7 фирмы Rotex Electric мощностью 50квт., аккумуляторную батарею SLPB100216216H, производства фирмы Kokam, емкостью 40 а-ч. и др. комплектующие изделия.

Предполагается оснастить электропланер двумя электродвигателями. Электропланер должен быть способен перевозить 15-20 пассажиров, экипаж 2 чел. Его аэродинамическое качество должно быть не менее 20, что позволило бы производить посадки на не подготовленные площадки с выключенными двигателями. На борту электропланера устанавливается блок аккумуляторных батарей, который должен быть легкосъемным и легкозаменяемым. В блоке должны быть установлены 6 - 8 батарей, обеспечивающих работу двигателей в течении 3 – 4 часов, что обеспечит дальность полета 500 – 600 км.

На электропланере устанавливается буксировочное устройство, включающее в себя буксировочный замок с электрическим и ручным (аварийным) приводом и автоматическая система управления буксировочным полетом, задача которой заключается в том, чтобы, во время буксировочного полета, продольные оси самолета-буксировщика и буксируемого электропланера находились на одной линии полета.

Самолет – буксировщик может быть оснащен четырьмя электродвигателями, установленными попарно и соосно с двух сторон фюзеляжа позади крыла. Двухместная кабина с сиденьями расположенными рядом. В грузовом отсеке помещаются 8 – 12 аккумуляторных батарей позволяющих совершить несколько буксировочных полетов в течении 2 – 3 часов. На буксировщике устанавливается лебедка с буксировочным тросом. Для подцепки электропланера, буксировочный трос вытягивается из хвостовой части фюзеляжа буксировщика и соединяется с буксировочным замком электропланера. После взлета и набора высоты, производится отцепка троса от электропланера и трос сматывается на лебедку, чтобы не препятствовать во время посадки самолета- буксировщика.

После отцепки электропланер запускает двигатели и продолжает полет по заданному маршруту, уже за счет энергии собственных аккумуляторов.

Для выполнения проекта, необходимо:

1.Разработать схему сети региональных авиалиний на примере Приморского края.

3. Разработать функциональную схему служб типового аэропорта регионального значения.

4. Разработать проект станции зарядки авиационных аккумуляторов.

5. Спроектировать передвижное устройство для транспортировки и замены аккумуляторных батарей на самолетах-буксировщиках и электропланерах.

6. Произвести экономический расчет целесообразности внедрения системы местных воздушных линий, обслуживаемых электросамолетами.