Многоцелевой противопожарный самолет-амфибия

Рисунок K.P.S.-2903 "YETOS" © Konstantinos Panitsidis


 ЛТХ Самолета      Фотографии      Видео

 

Дипломный проект - Панитсидиса Константиноса

В последние годы в связи с участившимися случаями возникновения крупных лесных пожаров ( в США, Греции, Австрии и т.д.) и пожаров промышленных предприятиях большое место в борьбе с ними отводится пожарным самолетом и вертолетам.

Самолеты применяются для тушения пожаров , охватывающих большую площадь . В отличие от пожарных вертолетов за рубежом имеются специализированные самолеты, оснащенным необходимым для борьбы с пожарами и обладающие большой автономностью Вертолеты используются для тушения "точечных" пожаров, в основном жилых и промышленных зданий. Для этого применяются модификации существующих транспортных вертолетов, где под фюзеляжем подвешивают бак с водой.

Наиболее интересными являются самолеты - амфибия . В ряде некоторых стран как США, Канада, фэанция, Италия, Швеция, Греция, и т. д. для тушения тушения пожаров использовались снятые с вооружения бомбардировщики, в бомба отсеках которых устанавливались баки с водой , смешанной с химическими добавками для повышения эффективности борьбы с огнем. Однако емкость баков была недостаточной , а время повторной заправки было чрезвычайно большим, что существенно сказывалось на операциях по пожаротушению.

Отмечено также, что во многих случаях близко к району лесного пожара располагаются озера, реки и другие водоемы. Поэтому для тушения огня необходим самолет - амфибия .

В настоящее время отмечается новая тенденция распбстранения пожаров, которая соправождается с засухой и особенно в летние месяцы.

В последние годы нанесенный пожаром ущерб был очень большим - потерий лесов, и даже жизни людей. Большая проблема с пожарами видно еще нерешена, так как борьба сним практически невозможна или затруднена в связи с отсутствием мобильных эффективных средств борьбы с огнем.

Поэтому для борьбы с пожарами необходима новая стратегия борьбы с огнем, связанная с премёнением самолетов амфибий обеспечивающих залповый сброс больших масс воды.

 

 

Хвостовое оперение обычной схемы. Размах стабилизатора 10.97 м, площадь 28.43 м , ВО 17.23 м,.

У самолета CL-215 убирающееся шасси с носовой стойкой.

База шасси 7.23 м, колея - 5.25 м. Шасси позволяет эксплуатировать самолет с неподготовленных грунтовых ВПП.

Силовая установка самолета состоит из двух ПД Пратт-Уитни R-2800 САЗ мощность по 2100 л. с. Предусмотрена установка двигателей R-2800-CA3 F и PW-123 AF такой же мощности.

Топливо расположено на самолете в двух крыльевых баках-отсеках, каждый из которых состоит из восьми мягких баков, общей емкостью 5910 л.

Все металлические части планера самолета CL-215 прошли антикоррозийную обработку в соответствии с требованиями MIL-F-7179 (ЕМС США).

 

K.P.S.-2903 "YETOS" Многоцелевой противопожарный самолет-амфибия, модель, масштаб 1:50 © Konstantinos Panitsidis

 

В кабине самолета установлены два бака водяных бака общей емкостью 5346 л. Баки находятся в центре масс по обоим сторонам осевой линии самолета, что позволяет свести к минимуму изменения балансировки. Баки могут наполняться как на земле (водой или пламегасящиш жидкостями), так и на воде (пригоден любой водоем длиной 1200 м и глубиной 2 м).  Для заправки с водной поверхности в нижней части баков непосредственно за реданом имеется по одной убирающейся алюминиевой водозаборной штанге с клапаном, который автоматически закрывается при наполнении бака. Управление штангами гидравлическое. Крепление водозаборных штанг обеспечивает их безопасное отламывание при столкновении в воде с каким-либо предметом.

 

YETOS - 2903. Общий вид самолета  © Konstantinos Panitsidis

 

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОГО САМОЛЕТА

Самолет амфибия является наиболее приемлемым для тушения пожара в приморских районов так как обеспечивает возможность, забора воды в процесса посадки и взлета из открытых водоемах (река, озеро, море).

 

YETOS  - 2903 © Konstantinos Panitsidis

 

Кроме того может базироваться на обычных аэродромов для заправки специальным регентами и водой , в момент нахождения над городами объектами.

Самолет испытывает влияние значительной турболентности с этой целью самолета рассчитан на эксплуатационную перегрузку η = 3.5 при коэффициенте безопасности f = 1.5

При тушении лесных пожаров возникает или имеется реальная опасности повреждения , воздушных винтов и двигателей, (шишками , и обломками деревьев поднимающихся на большую высоту из пламени).

Самолет YET0S представляет собой однолодочный цельно металлический высокоплан - амфибия.

Самолет специально создается для эксплуатации в районах , пожара тушения, и в сложных условиях.

При помощи YET0S можно перевозить грузы и пассажиров на местных воздушных линиях и по главным воздушным магистралям . Кроме того, самолет может также применяется как лесопатрульный, рыборазведчик, в санитарном, геологическом варианте и для других целей. В вооруженных силах его можно использовать для связи, патрулирования прибрежных вод, перевозки раненых, а также спецподразделений типа "Коммандос" численностью до стрелкового подразделения с полным комплектом боевого снаряжения.

Опыт показывает, что сбрасывание воды с реактивного самолета менее эффективно за счет его высокой скорости над целью и некоторого влияния реактивных струй на падающей массы воды. Вот почему использования винта расположенного над фюзеляжем обеспечивает преимущества с проектированного самолета.

Самолет может идти устойчиво со скоростью около 140 км/ч и при этом струя от воздушного винта практически не влияет на массы воды сбрасываемые в районе й 1 го редана.

Для улучшения условия работы экипажа и повышение эффективности операций предусматривает из использование СКВ, предотвращающие попадание дыма в кабину и снижение температуры до 15 - 18 С.

Нанесение на стекле тонкопленочных металлических покрытий Обеспечивает света и тепло отражение и защищает летчиков от ослепления вспышками огня. Под специальном обтекателем в носовой части лодки размещается антенна радиолокатора и антенна детектора тепловых излучений для обнаружения очагов пожаров.

Самолет амфибия YET0S представляет собой свободно несущий моноплан с высоко расположенным крылом , " Т " оперением , и двумя ТВД или ТВВД 

 

Лодка самолета.

 

YETOS - 2903: Компоновочная схема © Konstantinos Panitsidis

 

Лодка самолета двухреданная с заостренным в плане вторым реданом что обеспечивает устойчивое движение при глиссировании на двух реданах и снижает аэродинамическое сопротивление самолета в полете.

Все основные размеры лодки и гидродинамические обводы выполнены по " Справочнику Авиаконструктора., " Гидромеханика гидросамолета", с использованием материалов по испытанию моделей.

По длине лодка разбита на три водонепроницаемых отсека, разделенных между собой герметичными перегородками.

 

K.P.S.-2903 "YETOS" Многоцелевой противопожарный самолет-амфибия © Konstantinos Panitsidis

 

В первом отсеке - размещаются пилотская кабина радиооборудование самолета.

Во втором - грузовая кабина, где размещаются водяные баки емкостью 6000 кг и также борт инженер. В конце второго отсека лодки расположен багажник, и туалет. Вход в него из грузовой кабины осуществляется через герметичную дверь в переборке, в которой на случай затопления отсека на пол волны выше ватерлинии затопление сделан аварийный люк.

В третьем отсеке лодки размещается третий багажник для грузов и почты. Загрузка производится через грузовой лис на левом борту лодки.

Якорь с лебедкой находится в передней части первого отсека. Плавучие якоря с тросами, легкость с кошкой, сигнальные бую, багры расположены в контейнере в пилотской кабины за местом второго пилота.

Для удобства швартовки и других работ на воде предусмотрены 3 люка , первый находится в первом отсеке, 2-ой в грузовом с верху за первым отсеком, а 3-ий в хвостовом отсеке по левому борту лодки.

 

Сечение фюзеляжа © Konstantinos Panitsidis

 

Крыло

Для крыла самолета YETOS выбран профиль серии NACA - 2415, а также можно применять и профиль NACA - 66-2-215.

Крыло самолета цельно металлическое, типа кессон. Продольный набор состоит из двух лонжеронов. Крыло в плане трапециевидной форме, механизация крыла обеспечена двух щелевыми закрылками и элеронами с осевой компенсацией для уменьшения индуктивного сопротивления , предусмотрены, спрофилированные законцовки .

 

NACA 2415

NACA 2415 © Konstantinos Panitsidis

 

Силовая установка

Силовая установка "YETOS" оригинальной схемы. Она состоит из двух двигателей расположены на крыле. ТВД 7 - 117 с мощностью 2623 л.с. (в кВт 1894) . С шести лопастным винтом с диаметром — 2.9 м (3,73 м.)

 

Шасси

Шасси самолета - убирающееся с носовой опорой. Основные опоры имеют по одному колесу и убираются в ниши по бокам фюзеляжа, выше ватерлинии.

Шасси позволяет эксплуатировать самолет с неподготовленных грунтовых ВПП.

 

Хвостовое оперение

Хвостовое оперение "Т" образной схемы с фиксированным стабилизатором, секции руля высоты снабжены триммерами. Руль направление имеет триммер и пружинный сервокомпенсатор на с лучей порирования несимметричной тяги.

 

Системы самолета

K.P.S.-2903 "YETOS" Многоцелевой противопожарный самолет-амфибия, модель, масштаб 1:50 © Konstantinos Panitsidis

 

Топливо расположено на самолете в двух крыльевых баках отсеках, каждый из которых состоит из четырех мягких баков, общей емкостью 2200 л. Заправка осуществляется через две горловины на верхней поверхности крыла. Предусмотрена кольцевание баков при некоторых отказов ТС.

Масляная система - обслуживает двигатели и редуктор и состоит из двух автономных коротко замкнутых систем общей емкостью 30 литров.

Гидравлическая система с рабочим давлением 210 кг/см (206 бар). Состоит из основной и аварийной подсистемы. Системой управляет уборкой и выпуска шасси , закрылками , тормозами, колес створками водяных баков и подрубками для забора воды (как на самолете CL - 215 ).

Для создания нормальных условий работы экипажа предусмотрено система кондиционирования воздуха , за счет наддува кабин обеспечивается защита от попадания дыма и влияния высоких температур в рабочей зоне.

Нанесение специальных покрытий на стеклах фонаря обеспечивает нормальную видимость в условиях пожара.

 

Описание конструкции и работа системы сброса воды.

Баки имеют открывающиеся лжи размером 1,6 х 0,95 м. При сбросе створки люков открываются под действием силы тяжести воды.

В закрытом положении створки удерживаются замками с гидравлическим приводом .

Управление замками осуществляется пилотом. Предусмотрен аварийный ручной механизм сброса.

Выброс воды из баков может производиться поочередно и залпом, сброс воды залпом выполняется за 1 с. Зона пожаротушения при таком сбросе представляет собой участок эллиптической формы в плане 85 х 25 м . При менее концентрированном последовательном сбросе зона пожаротушения представляет собой участок размером 140 х 12 м. 

Нормальный сброс воды осуществим на скорости полета 160 - 240 км/ч. Наиболее эффективная высота полета при сбросе 30...45 м.

 

K.P.S.-2903 "YETOS" Водянные баки © Konstantinos Panitsidis

 

Размещение на самолете

В кабине самолета установлены два водяных бака общей емкостью 6000 л. (см.рис.6.2.1).

 

Баки находятся в центре масс по о боем странам осевой линии самолета, что позволяет свести к миниму изменения балансировки. Каждый из баков состоит из съемной стекло пластиковой части, возвышающейся под полом кабины, и нижней часта, образующей с корпусом единое целое. Чтобы баки не переполнялись в их верхней часта установлено по одной водосточной трубе с выходом наружу через боковые стенки фюзеляжа.

Система заправки водяных баков.

Баки могут наполняться как на земле (водой или пламегасящими жидкостями) так как и на воде (пригоден любой водоем длиной 1000 - 1200 м. и глубиной 1,5 до 2 м.).

Заправка на земле осуществляется с помощью боковых водоотводных труб и специальных разъемов для подсоединения шлангов, расположенных по бокам фюзеляжа . Рабочие давления при наполнении водой через разъем 4,5 кгс/см2. Время полного наполнения баков через два разъема 120 сек. Для заправки с водной поверхности в нижней часта баков непосредственно за реданом имеется по одной убирающейся алюминиевой водозаборной штанге с клапаном, который автоматически закрывается при наполнении бака. Управление штангами гидравлическое. Крепление водозаборных штанг обеспечивает их безопасное отламывание при столкновении в воде с каким-либо предметом. На режиме забора воды закрылки отклоняются на угол 15°. Водозаборные штанги выпускаются при заходе на посадку. Касания воды производится при скорости 130 - 150 км/ч. Сразу после касания , чтобы уменьшить торможение, пилот увеличивает мощность двигателей. По мере наполнения баков пилот продолжает увеличивать мощность ТВД. С целью противодействия возрастающим массе самолета и сопротивлению воды. Для полного наполнения баков требуется расстояние 564 м, время 10с. После наполнения водой водозаборные штанги убираются и самолет амфибия YETOS взлетает. Скорость отрыва 150-160 км/ч. Предусмотрено установка на самолете специального оборудования и системы впрыска пенообразующих веществ. Пенообразующее вещество баке и добавляется автоматически в необходимом количестве в водяные баки сразу после их наполнения. Объем химического бака позволяет производить 20 сбросов вспененной жидкости до его следующего наполнения . Наивысшая эффективность достигает при смешивании 0,6% пенообразователя с 99,4% воды. Практика тушения пожаров в Испании и Франции показала, что сбрасывание на огонь вспененной жидкости в три раза эффективнее, чем сбрасывание обычной воды и значительно экономичнее, чем использование при тушении пожаров пламегасящих химических веществ. 

 


ОБЩИЙ ВИД САМОЛЕТА

 


ЛТХ Самолета

РАЗРАБОТЧИК
Панитсидис К. (K.P.S.-Проект)
СТРАНА
Греция
ТИП
Многоцелевой противопожарный самолет-амфибия
ЭКИПАЖ
2+1, чел.
СИЛОВАЯ УСТАНОВКА
2 ТВД ТВД7-117 (P&W 123 AF).
Мощность, л.с.
2 x 2.623
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
 
Длина самолета, м
20,80
Высота самолета, м
7,98
Размах крыла, м
27,50
Площадь крыла, м2
108
ВЕСОВЫЕ ДАННЫЕ
 
Максимальная взлетная, кг
21.555
Нормальная взлетная, кг
17.244
Масса пустого снаряженного, кг
12.884
Внутреннее топливо, кг
5.388
ЛТХ
 
Максимальная скорость, км/ч
550
Крейсерская скорость, км/ч
375
Практический потолок, м
6.779
Практическая дальность, км
3.024
Боевой радиус, км
-
Полезная нагрузка, кг
6.100
ВООРУЖЕНИЕ
-

 


ФОТОГРАФИИ K.P.S. - 2903 "YETOS"