Летючий корабель: На гравітації і на монокрилі

У той час як авіавиробники намагаються підвищити економічність своїх літаків, інженер Роберт Хант працює над створенням літального апарату, який взагалі не буде витрачати ніякого палива. Його літак зможе літати тільки за рахунок взаємодії підйомної сили з силою тяжіння - так само, як це роблять аеростати і планери.

Сама ідея тривалого польоту без використання палива виглядає дещо фантастично, не кажучи вже про створення апарату, здатного здійснювати таким чином комерційні авіаперевезення. Легкі планери можуть перебувати в повітрі практично необмежений час, використовуючи для цього висхідні повітряні потоки. Однак дальній переліт між двома певними пунктами є для них дуже складним завданням, що вимагає від пілота неабиякої майстерності і певної частки везіння. Та й запуск подібних пристроїв пов'язаний з певними труднощами: щоб відірватися від землі, планерам потрібен або крутий високий схил, або спеціальний пристрій, що розганяє, наприклад, лебідка або автомобіль. Зате якщо оснастити планер двигуном, вийде літак, позбавлений цих критичних недоліків. Піднімати вантажі в повітря з нульовими енерговитратами вміють аеростати, але, на відміну від планерів, вони нездатні рухатися проти вітру. Щоб використовувати аеростат як транспортний засіб, доведеться додати до нього двигун, отримавши дирижабль.

А що якщо схрестити планер і аеростат? Саме ця ідея лягла в основу концепції «гравітаційного літака», яку розробляє інженер Роберт Д. Хант (Robert D. Hunt) з компанії Hunt Aviation. Як стверджує винахідник, його апарат зможе здійснювати польоти, використовуючи як джерело енергії силу земного тяжіння: ніяких лопатей і реактивних турбін!

Проектований «гравілет» являє собою конструкцію з двох масивних балонів витягнутої форми, з'єднаних між собою трикутним монокрилом і хвостовим стабілізатором. До країв монокрила кріпляться довгі крила, здатні складатися вздовж корпусу для переходу в режим пікірування. Балони наповнені гелієм, в результаті чого літак стає менш щільним, ніж навколишнє його повітря, по суті, перетворюючись на аеростат. При цьому виникає підйомна сила, породжувана суто гравітаційними ефектами. Тиск середовища компенсує вагу апарату і починає виштовхувати його нагору. Замість того, щоб закачувати в резервуари гелій, можна, навпаки, відкачувати з них повітря, створюючи всередині штучний вакуум. Цей метод дозволяє досягти більшої підйомної сили, однак він набагато складніший з технічної точки зору: оболонка балонів повинна бути дуже міцною, інакше тиск атмосфери її просто розчавить. Роберт Хант передбачає використовувати змішану схему - вакуум створюється в твердих і міцних осередках, які поміщаються всередину м'якої оболонки, наповненої летючим газом. Подібна компоновка дозволить досягти деякого компромісу між підйомною силою вакууму і технологічною простотою резервуара з газом.

Піднявшись на необхідну висоту, літак заповнює балони забортним повітрям, стаючи більш щільним, ніж навколишня його атмосфера. В результаті він починає падати під дією все тієї ж гравітації. Спочатку зниження відбувається в режимі пікірування, зі складеними крилами - це необхідно для того, щоб літак міг набрати деяку швидкість, що дозволяє йому менше залежати від напрямку повітряних потоків. Завершивши розгін, апарат розкладає крила і переходить до горизонтального плануючого польоту в потрібному напрямку. В якості маневрових двигунів використовуються реверсивні вітряні турбіни, розташовані на кінцях крил. Вони ж працюють як генератори, заряджають акумуляторні батареї.

Концепція виглядає красиво і багатообіцяюче, однак вона впирається в досить значні технологічні труднощі. Щоб вакуумно-газові резервуари могли компенсувати вагу апарату при зльоті, він повинен бути дуже легким. У той же час, конструкція повинна володіти необхідною міцністю для того, щоб витримати навантаження, що виникають при пікіруванні і плануванні. На думку Роберта Ханта, сучасні композитні матеріали цілком дозволяють досягти прийнятних показників по співвідношенню міцності і ваги. Згідно з його розрахунками, «гравілети» зможуть підніматися на висоту до 30 км, несучи на борту до 1000 тонн корисного вантажу. І все це без використання дорогого і забруднюючого навколишнє середовище палива.

На веб-сайті компанії Hunt Aviation можна подивитися відеоролик, який докладно пояснює концепцію «гравілета» (приготуйтеся вислухати заодно і дуже нудний музичний супровід).

За інформацією Gizmag