Авиатехники пересматривают существующие решения, проверяя, нет ли в них лишнего

Популярная механикаHi-Tech

Самолёты без рулей и элеронов

Константин Предаченко

В поисках резервов совершенствования авиатехники инженеры пересматривают существующие технические решения, проверяя, нет ли в них чего-нибудь лишнего, что можно выбросить, упростив конструкцию. В последнее время исследователи обратили внимание на такие привычные элементы самолета, как рули и элероны. Можно ли обойтись без них? Что можно выиграть без подвижных поверхностей управления?

Дальше всех в этом направлении продвинулись британцы. В рамках программы FLAVIIR (Flapless Air Vehicle Integrated Industrial Research) десять британских университетов при помощи и финансировании BAE Systems и Research Councils UK в течение шести лет (с 2004 до 2010 года) и с бюджетом 6,5 млн фунтов построили прототип беспилотного летательного аппарата Demon UAV, управление которым обеспечивалось без подвижных поверхностей – только струями воздуха. Это был демонстратор технологий весом 90 кг, показавший принципиальную возможность использования органов управления нового типа. Дальнейшие работы в данном направлении при участии фирмы BAE Systems и Манчестерского университета привели к созданию более зрелого прототипа БПЛА с низким уровнем радиолокационной заметности – Magma UAV, поднявшегося в воздух семь лет спустя.

Дело принципа

Для управления самолетами в настоящее время используются два принципа: аэродинамический и реактивный (третий, балансирный, применяется в дельтапланах, но на иных типах летательных аппаратов он широкого распространения не получил). В первом случае отклонение подвижных поверхностей управления на крыльях и оперении приводит к местному изменению подъемной силы, а плечо от центра масс до точки приложения этой силы создает поворачивающий момент. По сути, эта система использует энергию набегающего потока воздуха – так называемый скоростной напор (произведение половины квадрата скорости потока на плотность). Если энергия потока мала (малая скорость или малая плотность окружающей среды при большой высоте полета), самолет становится трудноуправляемым, а то и вообще перестает реагировать на шевеление рулями. Справедливости ради необходимо заметить, что, когда говорят о скорости и энергии потока, на самом деле имеют в виду скорость самолета и его же кинетическую энергию. Однако в аэродинамике для упрощения расчетов принято рассматривать самолет неподвижным относительно набегающего воздушного потока, скорость которого принимают равной скорости полета – это так называемый принцип обратимости.

Летающее крыло. Экспериментальный беспилотник MAGMA применяется для испытания новых технологий полета без использования рулевых поверхностей крыла

В случаях малой скорости и/или большой высоты применяют реактивную, или струйную, систему управления (RCS – reaction control system). На концах крыльев и фюзеляжа устанавливают сопла, через которые под давлением вырываются струи сжатого воздуха, или размещают миниатюрные реактивные двигатели. Сжатый воздух используется на малых скоростях, когда плотность высокая, что позволяет брать атмосферный воздух, отбирая его, например, от компрессора двигателя. Это в основном самолеты вертикальных взлета и посадки, которым необходимо управление в режиме висения. Реактивные двигатели применяются на больших высотах, где плотность низкая и эффективности обычных аэродинамических рулей не хватает даже при околокосмических скоростях, то есть для орбитальных самолетов и суборбитальных ракетопланов. Отклоняемый вектор тяги боевых самолетов тоже пример воплощения реактивной системы управления, только используется тяга основного двигателя.

Реактивные закрылки

Реализованная в беспилотных Demon и Magma концепция, получившая название Circulation Control Wing (управление циркуляцией на крыле), находится как раз на стыке этих подходов. Да, используются струи воздуха, выдуваемые через щель на задней кромке крыла или киля. Но задача этих струй – не образовать реактивную тягу, а повлиять на обтекание впереди расположенной поверхности, создав на ней аэродинамические силы и моменты.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху 7 опасных заболеваний, которые врачи могут определить по запаху

Отказ печени, диабет, некоторые формы рака — как их определить по запаху?

Популярная механика
Самые богатые порноактрисы Самые богатые порноактрисы

Теперь мы узнали, сколько денег у порноактрис

Maxim
В будущем самолеты могут стать полностью бесшумными В будущем самолеты могут стать полностью бесшумными

Возможно ли, что у самолетов будут бесшумные двигатели? Это вполне реально.

ТехИнсайдер
От Австрии до Гренады: 10 стран, в которых можно купить гражданство От Австрии до Гренады: 10 стран, в которых можно купить гражданство

10 стран, в которых можно купить гражданство

Playboy
Поболтаем? Как научиться легко вести непринужденные беседы (это очень полезное умение!) Поболтаем? Как научиться легко вести непринужденные беседы (это очень полезное умение!)

Зачем тебе учиться искусству small talk?

VOICE
Фиолетовая пудра. Кайли Дженнер может стать самым молодым миллиардером в истории Фиолетовая пудра. Кайли Дженнер может стать самым молодым миллиардером в истории

Сестра Ким Кардашьян заработала на продаже косметики $900 млн

Forbes
Самые опасные виды спорта — от бейсджампинга до рафтинга Самые опасные виды спорта — от бейсджампинга до рафтинга

Профессиональный спорт всегда связан с травмами

Playboy
Как справиться с варикозом Как справиться с варикозом

Красивые и здоровые ноги – мечта каждой женщины

Домашний Очаг
В фильме только девушки В фильме только девушки

Удачный старт в прокате «8 подруг Оушена» инициировал споры о «женском кино»

OK!
«Мег: Монстр глубины», «Кристофер Робин» и другие главные фильмы августа «Мег: Монстр глубины», «Кристофер Робин» и другие главные фильмы августа

Прочитай наши рецензии и реши, бежать ли в кинотеатр

Maxim
7 научно доказанных способов заставить всех тебя ненавидеть 7 научно доказанных способов заставить всех тебя ненавидеть

Мы облегчим тебе путь по дороге всеобщей ненависти!

Maxim
Поют романсы Поют романсы

Как зажигались звезды шоу-бизнеса в Российской империи

Forbes
5 эффективных вопросов для выживания начинающей матери 5 эффективных вопросов для выживания начинающей матери

5 эффективных вопросов для выживания начинающей матери

Psychologies
Почему после 30 жизнь становится лучше Почему после 30 жизнь становится лучше

Как мы меняемся, переходя возрастной рубеж в 30 лет?

Psychologies
Как стать здоровым, если не болен Как стать здоровым, если не болен

Как раскрыть свой энергетический потенциал и стать счастливее и успешнее

Esquire
Другое измерение Другое измерение

Чем Пабло Пикассо оскорбил друзей и коллег на картине «Авиньонские девицы»

Вокруг света
«Выскажу мнение»: Лучшие шутки о Гречке, Монеточке и Земфире, которая их раскритиковала! «Выскажу мнение»: Лучшие шутки о Гречке, Монеточке и Земфире, которая их раскритиковала!

В Интернете разразился грандиозный девчачий скандал

Maxim
Легкие шаги: 8 пар национальной обуви Легкие шаги: 8 пар национальной обуви

Люди до сих пор надевают тапочки и башмаки, придуманные много веков назад

Вокруг света
«Какая девушка не мечтает оказаться в сказке?» «Какая девушка не мечтает оказаться в сказке?»

Беседа c Юлией Набоковой

Мир Фантастики
Не умею отдыхать! Не умею отдыхать!

Что мешает восстановить силы и использовать отпуск по назначению?

Домашний Очаг
Лето на горошине Лето на горошине

Как приготовить гаспачо из нута

Огонёк
8000 лет назад… 8000 лет назад…

Когда в Америке начали выращивать табак, а в Европе — производить сыр

Вокруг света
10 продуктов, которые чаще всего подделывают 10 продуктов, которые чаще всего подделывают

Подделок в современном мире огромное множество

Cosmopolitan
Как ухаживать за белой обувью Как ухаживать за белой обувью

Правила обращения с белой обувью

Maxim
В прокате «Паранормальное» — еще один интеллектуальный ужастик, который захватит ваше воображение В прокате «Паранормальное» — еще один интеллектуальный ужастик, который захватит ваше воображение

Два брата попадают в лагерь странных и улыбчивых отшельников

Esquire
Всем встать! Всем встать!

Список лучших юристов

GQ
Тайное знание: почему сегодня не нужны многоразовые ракеты Тайное знание: почему сегодня не нужны многоразовые ракеты

Количество ракетных пусков в мире сократилось после завершения Холодной войны

Forbes
Российские звезды поддержали футболистов после проигрыша команде Хорватии Российские звезды поддержали футболистов после проигрыша команде Хорватии

Российские звезды поддержали футболистов после проигрыша команде Хорватии

Cosmopolitan
Здравствуй, дерево! Здравствуй, дерево!

О чем разговаривают деревья втайне от людей

Вокруг света
Как подростку найти призвание Как подростку найти призвание

«Что мне делать со своей жизнью?» — пугающий вопрос для многих подростков

Psychologies
Открыть в приложении