Skip to content
R4X Flight Corridor Lab

Platform Goals and Success Criteria

2. Цели платформы и критерии успеха

Главные целевые возможности R4X: обеспечить безопасный и эффективный полёт на крайне малых скоростях для реактивного самолёта такой размерности, реализовать укороченный взлёт и посадку на ограниченных ВПП, и сохранить при этом управляемость и устойчивость в переходных режимах (разбег, отрыв, заход на посадку) за счёт активного векторования тяги. Ниже сформулированы ключевые метрики успеха проекта и их целевые значения:

Минимальные скорости полета:

  • Предельная скорость отрыва (takeoff speed):

    • VTO=120−150 км/чV_{TO} = 120 - 150\text{ км/ч}

    • В пересчете в метры в секунду:

      • 120 км/ч=33.33 м/с120\text{ км/ч} = 33.33\text{ м/с}

      • 150 км/ч=41.67 м/с150\text{ км/ч} = 41.67\text{ м/с}

      • Диапазон: VTO=33.33−41.67 м/сV_{TO} = 33.33 - 41.67\text{ м/с}

  • Посадочная скорость на глиссаде (landing speed):

    • VLD=150−180 км/чV_{LD} = 150 - 180\text{ км/ч}

    • В пересчете:

      • 150 км/ч=41.67 м/с150\text{ км/ч} = 41.67\text{ м/с}

      • 180 км/ч=50.00 м/с180\text{ км/ч} = 50.00\text{ м/с}

      • Диапазон: VLD=41.67−50.00 м/сV_{LD} = 41.67 - 50.00\text{ м/с}

  • [1][2]. Для сравнения, у базового самолёта класса A350 минимальная скорость (безопасная скорость захода) составляет ~260 км/ч; снижение её примерно в 1.5-2 раза будет существенным достижением. Крейсерская скорость R4X планируется на уровне типичного турбовентиляторного лайнера (порядка M=0.85 или ~900 км/ч), что выше, чем у турбовинтовых STOL-самолётов, и близко к базовому A350[3]. Примечание: конкретное крейсерское число Маха не фиксировано жёстко на этом этапе - предположительно 0.80-0.85, в зависимости от оптимизации аэродинамики.

  • Длина разбега и пробега: обеспечить взлёт и посадку на полосах длиной не более ~800-1000 м. Целевой показатель - отрыв с полосы ~800 м при нормальных условиях (на уровне моря, ISAISA) и полном взлётном весе. Для посадки - прекращение пробега в пределах ~800 м при применении реверса тяги и торможении. Эти цифры соответствуют категории STOL для крупных самолётов (например, военно-транспортный C-17 выполняет посадку на ~1000 м). Для сравнения, обычному лайнеру типа A350 нужна полоса порядка 2500-3000 м; наша цель - сокращение требуемой дистанции минимум втрое.

  • Тяговооружённость и энергвооружённость: достижение высокого отношения тяги к весу kTk_{T}. Для R4X целевой коэффициент тяговооруженности оценивается на уровне

kT≈0.4\mathbf{k}_{\mathbf{T}}\mathbf{\approx 0.4}

при нормальном взлетном весе. Это существенно выше, чем у традиционного лайнера , а у A350-900 показатель

TW≈0.27\frac{\mathbf{T}}{\mathbf{W}}\mathbf{\approx 0.27}

и необходимо для уверенного разгона на короткой полосе и набора высоты с большим градиентом.

В частности, самолет должен сохранять возможность безопасного взлета при отказе одного двигателя на разбеге - оставшейся тяги 3 двигателей должно быть достаточно для продолжения взлета (требование OEI - One Engine Inoperative). Также запас тяги важен для энергичных маневров ухода на второй круг с малых высот.

В качестве целевого ориентира выбран уровень:

T3W∼0.3\frac{\mathbf{T}_{\mathbf{3}}}{\mathbf{W}}\mathbf{\sim 0.3}

то есть при отказе одного двигателя суммарная тяга ∼0.3W\sim 0.3W(30% от веса) позволит обеспечить положительный градиент набора высоты и удовлетворит нормам по препятствиям.

  • Управляемость и устойчивость: на всех этапах полёта, включая экстремально малые скорости, аппарат должен сохранять достаточные запасы устойчивости и управляемости. Критериями успеха здесь служат: запас статической устойчивости по тангажу не менее ~5-10% статического маржинального коэффициента, коэффициенты демпфирования колебаний по крену/рысканью не менее заданных (естественных или с помощью автоматики), а также способность выполнять координированные развороты на малой скорости без потери высоты. Отдельно оговаривается допустимость бокового ветра при взлёте/посадке - цель не хуже, чем у базового самолёта (например, посадка при боковом ветре до ~20-25 узлов). Эти параметры будут проверяться в имитационных моделях и при лётных испытаниях.

  • Нагрузки и эксплуатационные пределы: самолёт должен вписываться в стандартные нагрузочные ограничения для транспортных самолётов: предел прочности по перегрузке +2.5/-1.0 (как сертификационная норма для гражданских лайнеров). Температурные ограничения газодинамического тракта - соответствовать типичным для турбовентиляторных двигателей (максимальная температура газов перед турбиной ~1700-1800 K), при этом обеспечить, чтобы нагрев несущего корпуса от струй не превышал термостойкости материалов (см. раздел 13 и 20). Уровни шума при взлёте/посадке - желательно не хуже нормативов ICAO Chapter 14 для данного веса (за счёт частичного экранирования двигателей корпусом, см. раздел 13 и 20).

Все перечисленные целевые показатели разделяются на обязательные (Must have) - без которых концепт теряет смысл (например, взлёт < 1000 м, устойчивый полёт на V~150 км/ч), и желательные (Nice to have) - которые являются целью оптимизации (например, снижение шума на 5 dB относительно норм или достижение дальности 15 тыс. км без дозаправки). Главные must-have для успеха проекта: существенное сокращение взлётно-посадочных дистанций, низкая минимальная скорость и надёжное управление на ней.