НЕСУЩИЙ ВЕРТОЛЕТНЫЙ ВИНТ С ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ
Существующие винтомоторные системы, создающие, в основном, подъемную и дополнительную движущую силы, обладают низкой эффективностью. Так, например, энергетические затраты у лучших современных вертолетов составляют порядка 1 кГ (736 Вт) на 7 кГ подъемной силы (0,105 кВт на 1 кГ подъемной силы). Так вертолет с взлетным весом 8000 кГ должен иметь мощность силовой установки:
8000 * 0,105 = 841,12 кВт (1142,8 л.с.)
Силовая установка с такой мощностью при КПД около 0,3 будет расходовать топлива порядка:
G = N * 75 / (Qкер. * 427 * hуст. * hвинта ) = 1142,8 * 75 / (11000 * 427 * 0,3 * 0,9) = 0,068 кг/с = 243,3 кг/час
Расход топлива более 240 кг/час и определяет низкую экономическую эффективность и ограничивает широкое распространение вертолетов как транспортных средств.
Низкая экономичность вертолетов определяется применением винта как грузоподъемного механизма, в то время как функционально винт предназначен для выполнения функции движителя. Когда винт, как движитель, сообщает транспортному средству скорость движения Vдв >> 0, он обладает достаточно высокой экономичностью. Когда основная мощность винта используется как грузоудерживающий механизм при Vподъема » 0, естественно его экономичность чрезвычайно низка.
Мы разработали новую нетрадиционную винтомоторную систему, позволяющую повысить экономическую эффективность за счет снижения энергозатрат, приходящихся на 1 кГ веса летательного аппарата. Энергозатраты составляют не 105,14 Вт, а порядка 50 – 60 Вт на 1 кГ веса. Это позволит снизить расход топлива с 243,3 кг/час до 115,6 – 138,8 кг/час. Экономия будет существенна при растущих ценах на топливо. Такой эффект достигается за счет нетрадиционного подхода к решению функции винта не как движителя, а как грузоподъемной системы.
Для тяжелых летательных аппаратов с взлетным весом 100 и более тонн мы разработали более сложный, но более эффективный грузоподъемный механизм, безвинтовое применение которого открывает новый класс летательных аппаратов. У них энергозатраты могут быть 7,36 Вт на 1 кГ полетного веса, что лучше в 5 раз показателя современных самолетов. Самолет, снабженный таким грузоподъемным механизмом, открывает эру новых самолетов 21 века.
