Железнодорожная взлётно-посадочная полоса (ВПП) для тяжёлой и гипертяжёлой авиации.

Современная аэродромная инфраструктура – это огромное, весьма сложное и очень дорогостоящее хозяйство, строительство и эксплуатация которого под силу только высокоразвитым и экономически дееспособным государствам.

   Развитие современной авиации, идущее по пути увеличения массы и габаритов самолётов (А-380, Боинг-747, Мрия-250, Руслан-125), во многом сдерживается слишком большими финансовыми затратами на сооружение бетонных ВПП необходимой длины. Так, для «Мрии», грузоподъёмностью в 250 т, ВПП должна составлять около 4.000 м. Да и широко разрекламированные аэробусы А-380 смогут принять далеко не все европейские аэропорты.

   Вместе с тем существуют проекты и экономическое обоснование на гипертяжёлые модели самолётов с полной массой до 1.200 т. Вот только строить «взлётку» на 10-12 км и более вряд ли кто станет.

   Ещё одна проблема – усложнение самолётного шасси до такой степени, что его надёжность, масса, грузоподъёмность становятся практически неразрешимой конструкторской задачей.
Нужны принципиально новые технические решения, т.к. классические себя уже исчерпали. При этом мы не будем рассматривать гигантские гидропланы и экранопланы, базирующиеся на бескрайней водной поверхности, мы не Индонезия, и подобными возможностями (гидроресурсами) не обладаем.

   Итак, я считаю, что классическая бетонная ВПП морально себя изжила – слишком сложно и безумно дорого. Поэтому как реальную альтернативу можно предложить железнодорожную ВПП. Она состоит из двух параллельных прямолинейных веток длинной в 15-20 км (и более), по которым движется платформа 80 х 80 м (минимум: 60 х 50 м). Платформа имеет причальную амортизированную плиту, к которой крепится с помощью днищевых лыж самолёт. Причальная плита может вместе с самолётом отжиматься силовыми гидравлическими домкратами до необходимого для взлёта (посадки) угла атаки. Данная схема взлёта-посадки исключает надобность в самолётном шасси. Это резко упрощает конструкцию планера, снижает его массу (до 10 %), кардинально повышает надёжность, т.к. лыжи являются стационарным (жёстким) элементом планера, незначительно выступающим за пределы фюзеляжа и являющимся аэродинамически обтекаемым.

   Для взлёта под стоящий в отстойнике самолёт въезжает несколько мощных низкопрофильных тягачей, отжимают его от поверхности и медленно заводят на ж/д платформу, опускают и выезжают. Лыжи фиксируются гидромеханическими зажимами на плите. Путём её подъёма устанавливается необходимый угол атаки крыла самолёта (20-30о) и начинается разгон платформы с одновременным выходом на полную мощность ТВД самолёта. После набора требуемой скорости (250-300 км/ч на дистанции 6-8 км) самолёт плавно отрывается от платформы, набирает скорость и высоту и ложится на курс. Платформа тем временем совершает торможение, возвращая через электродвигатели часть затраченной электроэнергии в сеть (в конденсаторный блок накопителя). Ж/д ВПП имеет две конечные точки, т.е. взлёт (посадка) может осуществляться в обоих направлениях. Это также упрощает размещение гигантских самолётов по обе стороны аэродрома.

   Предполагаемая сфера применения гипертяжёлой авиации – это межконтинентальные грузопассажирские перевозки, а также транспортировка на внешней подвеске крупногабаритных грузов (в т.ч. и в режиме стартовой платформы для космических челноков). Движители – турбовинтовые. Крейсерская скорость – порядка 600 км/ч.

   Ж/д аэродром уникален по своей сути. Он не требует отчуждения больших площадей земли и более лоялен к окружающей природе. Прокладывание двух железнодорожных линий на три порядка (103) дешевле строительства бетонной полосы такой же ширины. К тому же ж/д пути легко поддаются демонтажу и рекультивации земель, чего не скажешь про железобетон глубокого залегания. Сравнительно низкая нагрузка на ж/д ВПП, обусловленная малым количеством рейсов гиперов, позволит эксплуатировать её без кап. ремонта очень длительное время. Собственно, ресурсоопределяющим фактором будет выступать сохранность самой платформы. Использование разгонных платформ несколько снизит требования к двигателям самого самолёта, повысит экономичность авиаперевозок. Если раньше проектирование, строительство самолёта и ВПП шло обособленно самостоятельными путями, то в случае с гиперами одно от другого отделить будет просто невозможно.

   В сравнении с классической бетонной ВПП у ж/д ВПП нет ударной нагрузки шасси непосредственно на основание поверхности (для чего в первом случае и делается высокопрочный и многоярусный бетон). В ж/д ВПП нагрузка плавно перераспределяется через жёсткие лыжи шасси на амортизированную платформу и далее – через подвеску ж/д тележки на многочисленные стальные колёса прямого профиля, рельсы, шпалы, отсыпку, земляное основание. Концентрированная (ударная) нагрузка заменяется рассеянной.

   При подходе самолёта к аэродрому платформа начинает разгон с таким расчётом, чтобы в момент соприкосновения с опорными лыжами самолёта уравнять свои скорости и угол наклона плиты. Допускается поперечное смещение самолёта от курса на 10-15 м, что значительно упрощает автоматическую стыковку платформы с ЛА.

   После стыковки и надёжной фиксации лыж платформа начинает плавное торможение. У конца ж/д ветки самолёт забирается с платформы тягачами и отводится на стоянку. Если самолёт необходимо быстро обработать (разгрузить и загрузить новым товаром) с тем, чтобы он сразу же стартовал и если на подлёте нет другого «супертяжа», то самолёт после стыковки и торможения начинает двигаться на платформе в обратном направлении задним ходом. Достигнув другого конца аэродрома, самолёт, не съезжая с платформы, откидывает заднюю грузовую часть фюзеляжа (либо аппарель), оперативно производит перезагрузку товаров, дозаправку топливом и стартует с платформы в штатном режиме. Т.о. экономится значительное время на рулёжку, сопоставимую со временем перезагрузки. Ввиду того, что количество рейсов гипертяжёлых самолётов будет весьма ограниченным, вышеописанный способ обработки самолётов может стать приоритетным.

   Интересно, что принципиально ж/д версия ВПП не имеет ограничений ни по максимальной длине, ни по ширине платформы, ни по своей грузоподъёмности. Поэтому вполне допускается строительство гиперов в несколько тысяч тонн. Но самое интересное, что на подобные ж/д платформы можно садить практически любые (в том числе и аварийные, с невыпущенным шасси) классические самолёты. Так сказать, шанс для безнадёжных случаев. Особенно если дополнительно установить на платформы огромные пневмобаллоны (для более мягкой посадки и сохранности планера) и снабдить противопожарным (эвакуационным) оборудованием.

   Предполагаемая потребность в подобного рода ж/д ВПП в будущем может составить от 10 до 30 экземпляров.

Если уж на то пошло, то можно сделать платформу на воздушной подушке, которая одевается на шасси самолета, как обувь и её запаса энергии достаточно, чтоб приподнять самолет над землей и позволить ему разогнаться и взлететь.
Потом самолет убирает шасси, платформа планирует и возвращается на землю.
Тогда можно будет взлетать с любых грунтов и даже с водоёмов.

А если сделать эту платформу чем-то типа легкого вертолета, чтоб она могла состыковаться с летящим самолетом, то с её помощью и посадку можно осуществлять на любую ровную поверхность.

Платформы можно ещё дополнить двигателями что бы разгон происходил не только за счёт двигателей ЛА. Следовательно будет экономия топлива при взлете у самого ЛА.

Господи, неужели все серьезно обсуждают этот бред?)
Да тут клеймо негде ставить - начиная с какого-то мифического "экономического обоснования сверхтяжелых авиаперевозок" (количество рейсов Мрии в помощь), кончая притянтыми за уши методами приземления, а-ля "первое-что-пришло-в-голову".

Если уж на то пошло, то можно сделать платформу на воздушной подушке

        Что-то в этом есть.

А если сделать эту платформу чем-то типа легкого вертолета, чтоб она могла состыковаться с летящим самолетом

        Без фанатизма,в вертолетном варианте жрать много топлива будет.

Если уж на то пошло, то можно сделать платформу на воздушной подушке,

    Надо наших форумчан-мореманов затащить в эту ветку. В качестве альтернативы катапульты на авианосцах.

Предлагаете что-то типа ж.д. катапульты, которая будет на электроприводе или магнитной подушке разгонять самолёт до  300-500 км и ему останется только взлететь с платформы.
Логично, дальность самолётов значительно возрастёт за счёт экономии топлива на взлёте, а также ресурс авиадвигателей существенно увеличится.

ну катапультирование явно пойдёт на пользу а вот цена магниторельсовой цепи явно переплюнет бетонну взлётную полосу.... Впрочем и классический рельсовый путь и его укладка не дешовое удовольствие а содержание наверняка переплюнет бетонное полотно. Ещё можно рассмотреть вариант с монорельсом, он явно дешевле магнитной дороги но дороже двух рельсовой цепи.

Рельсовые пути нужно укладывать на существующие бетоные ВПП, тогда будет  заметно дешевле

Классифицирую: Летающий железнодорожный состав укороченной колеи.
Наша железная дорога итак самая железная дорога в мире, а вы хотите и авиацию сделать железнодорожной. И будет она самая железнодорожная в мире.

С воздушной подушкой мне кажется проще будет. И проект такой был. Там еще предлагалась продвинутая аэродинамика за счет управления турбулентными потоками и форма летающее крыло.

Ненаучная фантастика, точнее, "околонаучная" ))) Как садиться собираетесь, горе-"предлагатели"? Снос по "боковичку" учли? Или далее абсурдомания одолевает? Единственное, что для большегруза приемлемо, это

С воздушной подушкой мне кажется проще будет. И проект такой был. Там еще предлагалась продвинутая аэродинамика за счет управления турбулентными потоками и форма летающее крыло.

Вот уж воистину разумноприемлемое, тем более, практикой уже подтверждено.

Тут недавно вспоминал про катапульту на аэродроме.
Если применить ее для создания малого воздушного транспорта рассчитанного на 2-10 пассажиров, то смысл есть. Современные технологии позволяют создавать очень легкие композитные планеры с очень хитрой аэродинамикой. То что раньше было доступно только на сложных военных изделиях, теперь можно создать на маленьком планере. Например изменяемую геометрию. Технологии позволяют создавать очень компактные и экономичные турбины. А главное теперь есть простые и надежные автопилоты для подобных самолетов. Что практические означает что пилотом теперь может быть каждый.
Если это сочетать с серьезной аэродромной инфраструктурой, то есть реальная возможность создать малый и доступный воздушный транспорт. И катапульта тут будет очень уместной.

Тут недавно вспоминал про катапульту на аэродроме.
Если применить ее для создания малого воздушного транспорта рассчитанного на 2-10 пассажиров, то смысл есть.

Корректор, я уже предлагал как и что - Вы же видели, и незачем "огород городить", тем более, что для этого не нужны аэродромы. Вообще! )))

Корректор, я уже предлагал как и что - Вы же видели, и незачем "огород городить", тем более, что для этого не нужны аэродромы. Вообще! )))

На мой взгляд, обе схемы могут иметь место. Я просто недавно смотрел характеристики современных планеров. При наличии компактной турбины, дальность полета будет просто огромной. Так что может стоит и такой вариант рассмотреть?

Я просто недавно смотрел характеристики современных планеров.

...а фактор скорости? 120 км/час планера - это не 800 км/час конвертоплана, извините.)
А вопрос ВПП для конвертоплана - вообще не тема )))

...а фактор скорости? 120 км/час планера - это не 800 км/час конвертоплана, извините.)

Не спорю. Но задачи бывают разные. И еще такой вопрос, на какое расстояние вам хватить топлива?

54 литра - на 1 300 км. (Расчёт перепроверяли 3 специалиста, для более точной перепроверки. И топливо - СУГ, т.е., сжиженный углеводородный газ)

54 литра - на 1 300 км. (Расчёт перепроверяли 3 специалиста, для более точной перепроверки. И топливо - СУГ, т.е., сжиженный углеводородный газ)

Сложно оспорить. Но тогда моя схема остается для кругосветных полетов в стратосфере. :)))
Но опять же, это не исключает катапульту для экономии топлива и ускоренного набора большой высоты для вашего аппарата.
Да черт с вами, 1300 км не оспоришь. Оставим катапульту для запуска тяжелых крылатых ракет. А строить будем как гражданскую инфраструктуру для экономии топлива. :)))