Посадка на воду принесет ряд проблем и осложнений. С самолетом это можно сделать двумя способами: с помощью понтонов, как у поплавкового самолета, или с помощью специально разработанного корпуса, как у летающей лодки. Плавучие понтоны создадут огромное сопротивление (и большой расход топлива), потому что они не будут убираться на 100%, несмотря ни на что. Корпус типа летающей лодки также будет иметь некоторые аэродинамические компромиссы из-за необходимости формировать корпус, чтобы выдерживать гидродинамические нагрузки на посадочных скоростях и быть устойчивым на воде. Вдобавок к этому корпус придется сделать прочнее, и вы добавите затраты на такие вопросы, как защита от коррозии, борьба с попаданием воды в двигатели и т.д.

В общем, посадка на воду с этой концепцией ничего бы не спасла... ЗА ИСКЛЮЧЕНИЕМ того, что для этого есть потенциальное применение.

Существует известный аэродинамический эффект полета на малой высоте над океаном. Воздух плотнее, подъемная сила увеличивается, самолету нужно расходовать меньше топлива и меньше аэродинамических поверхностей, чтобы оставаться в воздухе. Этот «эффект земли» использовался в некоторых интересных проектах, таких как российский экраноплан. Несколько лет назад у Boeing была концепция создания массивной летающей лодки для перевозки грузов, предназначенной для использования преимущества «эффекта земли» для радикального снижения стоимости бортовых грузов.

Если вы используете эффект земли на протяжении большей части вашего путешествия, то затраты на корпус «летающей лодки» с точки зрения защиты от непогоды и коррозии, конструкции и аэродинамических компромиссов того стоят. Такой самолет определенно мог бы использовать преимущества наземной технологии «вспомогательного взлета» того или иного типа. Если бы они были объединены; стоимость воздушного транспорта можно было бы РАДИКАЛЬНО снизить.

Одно предупреждение: всегда очень сложно спроектировать что-то, что могло бы работать в двух разных средах (воздух и вода), И океанские самолеты всегда были очень подвержены плохой погоде в море, что вызывало у них серьезные проблемы.

Экраноплан

Взлет с помощью: определенно нереалистичный .

Большой авиалайнер использует наибольшее количество тяги в следующих сценариях:

1. Взлететь
2. Набор на крейсерскую высоту
3. Уход на второй круг (т.е. прекращение посадки)

С уменьшенной мощностью двигателя:

1. Самолету может не хватить мощности для поддержания высоты (не говоря уже о наборе высоты) в случае отказа двигателя во время взлета.
2. В дальних полетах самолет вынужден оставаться на малой высоте из-за недостаточной мощности двигателя для подъема выше, где страдает топливная экономичность.
3. Пилоты могут быть не в состоянии прервать посадку в экстренной ситуации, например, другой самолет случайно выходит на взлетно-посадочную полосу.

Посадка на воду: возможна, но худший выбор, чем посадка на сушу

Размер понтонов больше колес. Поэтому, даже если он полностью выдвигается, он займет больше места. Кроме того, самолет испытывает более сильное торможение при посадке на водоем. Следовательно, планер должен быть усилен.

Однако идея «эффекта земли на воде» правдоподобна, поскольку решает все вышеперечисленные проблемы:

1. В случае отказа двигателя вы будете всего в нескольких футах над водой.
2. Для круиза нет необходимости подниматься на высоту 30 000 футов.
3. Посадки нет, так что уход на второй круг тоже не нужен.

В итоге вы получите большой плавучий «самолет» с грузоподъемностью больше, чем у обычного грузового воздушного судна, но меньше, чем у контейнеровоза, с промежуточной скоростью между ними. Таким образом, вы можете ориентироваться на рынок, где авиаперевозки слишком дороги, а морские перевозки слишком медленны.

да и да

Задний план

Атмосфера меняет свойства с высотой. Это изменение свойств называется градиентом.

Уровень атмосферы

Разные типы газотурбинных двигателей лучше работают на разных высотных режимах. Турбовентиляторные двигатели имеют лучшую топливную экономичность, чем турбореактивные двигатели аналогичной мощности.

Это изменение характеристик двигателя в зависимости от высоты ( что сбивает с толку ) также называется градиентом:

Скорость
вращения двигателя Эта сложная диаграмма показывает уменьшение тяги двигателя по мере увеличения высоты.

Поскольку относительные характеристики двигателя меняются с высотой, самолеты с разными типами двигателей должны проектироваться с учетом разных спецификаций.

Для самолетов с турбореактивными двигателями (без вентилятора, только компрессор) конструктивным ограничением является тяга двигателя, необходимая при взлете. Турбореактивный двигатель, рассчитанный на взлет самолета, имеет избыточную тягу при полете на крейсерской высоте.

Для самолетов с ТРДД с большой степенью двухконтурности (большая часть воздуха не сгорает) конструктивным ограничением является тяга двигателя, необходимая для крейсерского полета на большой высоте. Турбовентиляторный двигатель, разработанный для этого конструктивного ограничения, имеет много избыточной мощности на малых высотах и ​​при взлете.

Почти все современные самолеты авиакомпаний теперь используют турбовентиляторные двигатели с высокой степенью двухконтурности. Пилоты очень часто используют гораздо больше мощности от этих двигателей, чем строго требуется для взлета, чтобы они могли очистить переполненное и опасное воздушное пространство вокруг аэропорта.

Поэтому я подозреваю, что использование системы помощи при взлете не сильно улучшит эффективность.

Вспомогательный взлет

Однако вы не спрашивали, была ли идея лучше нынешней системы, вы спрашивали, реалистична ли она.

Да, это реалистично. ВВС США много лет экспериментировали с JATO (взлет с помощью реактивного двигателя) и RATO (взлет с помощью ракеты) для самолетов. Первоначальная идея заключалась в том, чтобы увести американские бомбардировщики с их авиабаз до того, как советское ядерное оружие уничтожит базу и медленные бомбардировщики. ВВС США также экспериментировали с ними и для других целей, но они так и не нашли широкого применения.

Это пример этой технологии, которая в настоящее время используется для помощи грузовым судам, пытающимся взлететь из Антарктиды.

Водная посадка

Во время Второй мировой войны самолеты, способные приземляться в море, широко использовались во всем мире всеми воюющими сторонами. Возможность посадки на воду была чрезвычайно полезна для полетов в регионы с небольшим количеством самолетов или без них. Самолету просто нужно было немного топлива и открытый участок воды, чтобы работать.

В нынешнюю эпоху большинство регионов мира имеют достаточную авиационную инфраструктуру, чтобы не нуждаться в этой возможности. Тем не менее, вы все еще можете увидеть гидросамолеты в дикой местности, такой как Сибирь и Аляска, где нет развитой авиационной инфраструктуры.

Да, построить и использовать самолет, способный садиться на воду, вполне реально.

Да, это уже было использовано очень много.

Эта система, вероятно, не очень практична для больших авиалайнеров. Однако в межвоенный период крупные военные корабли остро нуждались в самолетах для разведки и управления огнем. Но вертолеты надо было изобрести, а палубы заняли огромные пушки.

Поэтому они использовали катапульты для запуска небольших гидросамолетов, которые приземлялись на воду и поднимались кранами:

https://en.wikipedia.org/wiki/Aircraft_catapult#/media/File:HMS_Bermuda_aircraft.jpg

Этот метод применяли многие крейсера и линкоры, в том числе такие легендарные подразделения, как «Ямато», «Миссури» или «Бисмарк».

Но экономия проявлялась на корабле (больше места для вооружения), а не на самолетах, характеристики которых обычно уступали палубным и наземным самолетам.

• Взлет с помощью: не знаю. Это зависит от того, сколько топлива будет сэкономлено за счет разгона самолета до взлетной скорости с помощью внешнего устройства вместо использования двигателей самолета. Двигатели нельзя сделать менее мощными, чем у обычного самолета, потому что вы все равно хотите, чтобы самолет мог оставаться в воздухе, если один двигатель выйдет из строя сразу после взлета.

• Посадка на воду: летающая лодка немного тяжелее обычного самолета, а корпус в форме лодки создает немного большее сопротивление, что делает полет менее эффективным и требует больше топлива.

  Большим преимуществом летающих лодок было то, что им не требовались аэропорты; вот почему они доминировали в трансокеанском воздушном транспорте между двумя мировыми войнами. После того, как во всем мире были построены подходящие аэропорты, недостатки, присущие летающим лодкам, сделали их устаревшими для большинства случаев использования.

  Есть несколько летающих лодок, которые все еще используются для специального использования; например, Bombardier 415 используется для тушения лесных пожаров; его корпус в форме лодки позволяет ему приземлиться на озере, зачерпнуть 6 тонн воды за очень короткое время, затем пролететь над огнем и слить воду.

В дополнение к сказанному, для посадки на воду требуется большой доступный водоем. Это ограничивает использование вашего самолета в таких местах (немного), так как наличие как обычного шасси, так и корпуса лодки несколько сложно и подвержено проблемам в случае посадки на воду (если системы шасси пересекаются с водным корпусом, вы можете получить утечки из-за стресса/переломов).

Кроме того, при посадке на воду требуются средства / дополнительные средства для легкой посадки / высадки из самолета, и особенно в любых чрезвычайных ситуациях доступ к самолету ограничен (т. озеро, по сравнению с пожарными службы взлетно-посадочной полосы, катящимися рядом с вами / сразу после того, как вы касаетесь земли)