Новый авиационный двигатель?

Вещь называется «Fluidic Propulsive System» (FPS), или «жидкостная двигательная установка», а точнее «жидкостная двигательная установка», собственно «жидкостная физика». На самом деле это тоже не жидкость, а газ, просто воздух, который с точки зрения физики тоже можно считать жидкостью с очень малой вязкостью.

Прототипы этих приводов некоторое время строил Андрей Эвулет из Румынии, имеющий 15-летний опыт работы в GE Aviation. Он отвечал за технологию, которая в него входит самый большой реактивный двигатель в мире, GE9X, работающий на Boeing 777X.

Вместе со своим одноклассником Денисом Данкане несколько лет назад он основал компанию Jetoptera. Они руководствовались идеей создания новой двигательной установки, которая была бы идеальной для самолетов вертикального взлета и посадки и позволяла бы использовать их, а также летающие автомобили.

Jetoptera, как подчеркивают ее основатели, — компания, занимающаяся силовыми установками. Прототипы самолетов, которые строит компания, не являются самоцелью, и Jetoptera не намерена заниматься созданием летательных аппаратов. Он используется для демонстрации этой технологии.

Чтобы объяснить, чем они занимаются на воздушном транспорте, представители компании начинают с проектирования вертолетов. Это популярные летательные аппараты, но они никогда не рассматривались как обычный вид транспорта, летающие такси. У них большие роторы, которые во время отжима занимают большие площади.

Подходить к этим машинам немного опасно. Кроме того, они имеют ограниченную маневренность, шумны, дороги и сложны в пилотировании. Одним словом, это не идеальный летательный вид транспорта, хотя, конечно, по сравнению с требовательными взлетно-посадочными полосами самолетов он имеет много преимуществ.

РПМ без турбин и винтов

В приводах компании используется т.н. эффект Коанды — явление, при котором текущая жидкость (которая также является газом, если рассматривать ее как жидкость с очень низкой вязкостью) «прилипает» к ближайшей к ней поверхности и остается «прилипшей», несмотря на ее изменение. кривизна. Его первооткрывателем считается Анри Коанда, румынский инженер и конструктор авиации, живший в 1886-1972 годах. Сближение происхождения с основателями Jetopter, вероятно, не случайно.

Открытие было сделано во время исследования первого в мире реактивного самолета. Коанда построил деревянный самолет с реактивным двигателем в виде поршневого двигателя, приводящего в движение компрессор, за которым находилась камера сгорания. В этой камере сжигались выхлопные газы двигателя. В 1910 году этот двигатель развивал тягу 2160 Н.

Эффект заключается в том, что свободно текущая струя ускоряет стационарные частицы жидкости в непосредственной близости, создавая вокруг себя «оболочку» низкого давления. Если в этой точке к потоку приложить гладкую поверхность, то поток отклоняется к поверхности, прилипает к ней и «прижимается» окружающим давлением. Если плоскость не слишком искривлена, то струя при определенных условиях может прилипнуть к ней и после прохождения криволинейной поверхности, т. е. совершить полный оборот. Силы, заставляющие изменять направление потока, также заставляют создавать идентичную, но в противоположном смысле, силу на поверхности, по которой течет жидкость/газ. Результирующие силы могут быть использованы для создания подъемной силы (Смотрите также: ).

Эта идея была опробована в 60-х и 70-х годах, когда НАСА и американские военные работали над сверхзвуковыми реактивными самолетами. В итоге его заменил разработанный в Великобритании реактивный самолет под названием Harrier. Он не был сверхзвуковым и не использует эффект Коанды, но это реактивный самолет с вертикальным взлетом и посадкой, который достаточно хорошо выполняет свое предназначение.

Этот эффект используется, в частности, в вентиляторах Dyson, хотя первый патент в этой области был выдан Toshiba в 1981 году. В устройствах этого типа газ вдувается внутрь обода, так что он прилипает к внутренней части обода за счет эффекта Коанды и «всасывает» неподвижный воздух из пространства внутри кольца. Таким образом, количество перемещаемого воздуха в несколько раз больше, чем у классического вентилятора, что повышает его эффективность.

Нечто среднее между самолетом и вертолетом без недостатков обеих конструкций

Конструкция приводов Jetopter (2) немного напоминает вентиляторы Dyson. Производитель заявляет для своей самой мощной модели тяговооруженность, равную 5. Для сравнения, это соотношение для обычных двигателей, используемых в современных линейных самолетах, составляет, соответственно, для Boeing 737-800: 5.0, для Airbus A380: 5.5. Параметры экономии топлива намного лучше, чем у больших самолетов.

2. Схема привода джетоптера

Румынские конструкторы столкнулись с проблемой, как спроектировать эти винты, используя Эффект Коандатак что они не только создают полезную тягу, но, что более важно, создают увеличенную тягу при движении по воздуху. Они также хотели, чтобы одна и та же система использовалась как для вертикального подъема, так и для полета вперед (3), что позволило сэкономить на весе и усложнениях. Их конструкция позволяет легко вращать подруливающие устройства, в них не движется ничего, кроме воздуха, и они имеют компактную конструкцию. Другая часть конструкции увеличивает тягу, захватывая воздух из окружающей среды и ускоряя его винтами.

3. Визуализация быстрого полета модели J-2000 от Jetoptera

Согласно данным, предоставленным Jetoptera, эффективность этого привода находится между вертолетом и самолетом. Например, он быстрее вертолета, его максимальная скорость составляет около 320 км/ч при полностью открытых двигателях. Конструкторы утверждают, что один из вариантов благодаря оптимальному креплению винтов может развивать даже 740 км/ч.

Конструкция не так эффективна при зависании на месте, как типичный вертолет, но по сравнению с известными машинами вертикального взлета и посадки имеет гораздо лучшие характеристики при этом типе зависания. Конечно, вы должны добавить меньше шума и меньшего расхода топлива. Джетоптеры, с другой стороны, не обладают скоростью реактивного самолета, но обеспечивают характеристики вертикального взлета и посадки, которые не может дать ни одна известная конструкция этого типа.

Самым крупным прототипом транспортного средства, построенным Jetopotera на сегодняшний день, является модель J-2000, однотонный самолет, способный перевозить двух пассажиров. Представители компании также не прочь рассказать об использовании своего привода для тяжелых и тяжеловесных грузов, который мог бы перевозить как людей, так и крупногабаритные грузы с эффективностью, значительно превышающей известные ранее конструкции.