НЕТРАДИЦИОННЫЙ ВЕРТОЛЕТ С МИНИМАЛЬНЫМИ ЭНЕРГОЗАТРАТАМИ
Существующие летательные аппараты, тяжелее воздуха, взлетают за счет подъемной силы, создаваемой циркуляцией потока воздуха относительно несущих плоскостей, на что затрачивается большое количество энергии. Человечество пошло по пути силового решения проблемы, решив задачу полета в лоб за счет наращивания мощности бортовых силовых установок, и создало по существу пожирателей керосина. Цифры говорят сами за себя, например, бортовая силовая установка затрачивает 1 кВт мощности на создание 20 кг подъемной силы, у вертолета затрачивается 1 кВт на создание 4-7 кг подъемной силы. Выбранный человеком путь решения проблемы полета является тупиковым, морально и технически он исчерпал себя.
Анализ принципов создания подъемной силы позволил нетрадиционно подойти к решению проблемы, взяв за критерий максимум подъемной силы при минимизации затрат энергии. Проработан новый принцип, выполнены расчеты, подтверждающие правильный выбор решения задачи, выполнены макеты, показывающие возможность создания ротора, способного развить грузоподъемную силу в 100-250 кг при затратах мощности 1 кВт. Принцип работы такого несущего ротора основан на реактивной силе разгоняемого воздуха с рекуперацией энергии, затраченной на создание скорости воздуха, на срезе сопла.
Идея ноу-хау заключается в том, что отбор мощности у реактивной струи воздуха по выходе из сопла и возврата полученной мощности на вал двигателя осуществляется без какой-либо осевой реакции, а крутящий момент генерируется только в горизонтальной плоскости. Пусть, например, грузоподъемность создается при сечении сопла
S = 10 м2, скорости истечения из сопла Vc » 100 м/с, удельном весе воздуха g = 1,2 кг/м3, коэффициенте скорости струи j = 0,85, ускорении свободного падения g = 9,81 м/с2 и имеет следующую величину:Rкг = (j • Vc2 • g • S) / (2 • g) = (0,85 • 1002 • 1,2 • 10) / (2 • 9,81) = 5199 кг.
При этом затрачивается мощность:
W = 0,5 • S • Vc3 • g • (1/hк - 2 • hр) ,
где
hк - КПД компрессора = 0,98;hр - КПД рекуперации » 0,508.
Тогда:
W = 0,5•10•1003•1,2•(1/0,98 - 2•0,508) » 26,46 кВт.
Rкг/W = 5199 / 26,46 = 196,5 кг/кВт.
Установив такой ротор на существующий вертолет взамен его несущего винта и добавив сервоприводы для изменения наклона ротора относительно вертикальной оси, мы получим чрезвычайно экономичный летательный аппарат, по маневренности не уступающий вертолету, а по грузоподъемности, экономии топлива, крейсерской скорости значительно превосходящий все виды и типы современных вертолетов.
Повышая КПД рекуперации, можно достичь ошеломляющих результатов по экономичности. Фактически новый вертолет можно создать за 6 месяцев с конкретной привязкой к любому существующему типу вертолета.
Оплата ноу-хау составляет US $10 миллионов, создание первого экспериментального образца с технической документацией и летными испытаниями – US $1 миллион.
