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

Отправить 10000 сообщений и не сойти с ума: зачем компаниям нужен чат-бот Отправить 10000 сообщений и не сойти с ума: зачем компаниям нужен чат-бот

Сегодня социальные сети - основной инструмент коммуникации

Популярная механика
Утилитарность – не порок Утилитарность – не порок

Обновившийся Hyundai H-1 с июня продается в России

АвтоМир
Old but gold: как и почему растет рынок технологий для пожилых людей Old but gold: как и почему растет рынок технологий для пожилых людей

Продукты и услуги для старшего поколения — глобальный тренд

Forbes
3 открытия, которые облегчают жизнь 3 открытия, которые облегчают жизнь

Что делать со своими негативными чувствами

Psychologies
«Мне ни на что не хватает!»: 4 типа отношения к деньгам «Мне ни на что не хватает!»: 4 типа отношения к деньгам

Как нормализовать свое отношение к деньгам?

Psychologies
Нашествие Нашествие

Кролики-убийцы и другие животные-захватчики

Популярная механика
Шанс, который не упустят Шанс, который не упустят

Какое значение имеет встреча Владимира Путина и Дональда Трампа в Хельсинки

СНОБ
Почему вам непременно нужно посмотреть сериал «Острые предметы» Почему вам непременно нужно посмотреть сериал «Острые предметы»

В мрачном мире «Настоящего детектива» и «Патрика Мелроуза» теперь живет женщина

Vogue
“Майкл взаперти” и “Верила-верю”: маленькие сенсации для тех, кто обожает кино “Майкл взаперти” и “Верила-верю”: маленькие сенсации для тех, кто обожает кино

Esquire отправился на фестиваль молодого европейского кино VOICES

Esquire
Молодая Сидни Свини: 20 горячих фото звезды «Острых предметов» и «Рассказа служанки» Молодая Сидни Свини: 20 горячих фото звезды «Острых предметов» и «Рассказа служанки»

Сериал «Рассказ служанки» — это страшный и злободневный триллер

Playboy
Дайте жару! Дайте жару!

Яна Кедрина прощается с романтическим прошлым и обещает зажечь танцполы

Vogue
Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе» Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе»

Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе»

Esquire
Нечто среднее Нечто среднее

Готовим ребенка к средней школе

Добрые советы
«Доктор рядом» на грани срыва «Доктор рядом» на грани срыва

«Доктор рядом» обернулся проблемами для пациентов и убытками для инвесторов

Эксперт
Роботы против фейков Роботы против фейков

ИТ-гиганты ищут способы фильтрации фальшивых новостей

Эксперт
Слабоумие и отвары Слабоумие и отвары

Чем лечились от всяких холер наши мудрые предки до изобретения прозака

Maxim
Накопительный вклад Накопительный вклад

В Индии по традиции инвестируют в детей, как в надежное предприятие

Вокруг света
Автор гимна чемпионата мира по футболу выступит в «Зеленом театре ВДНХ» Автор гимна чемпионата мира по футболу выступит в «Зеленом театре ВДНХ»

Кирилл Рихтер написал официальную тему чемпионата мира по футболу 2018

Cosmopolitan
Космическая ошибка. Почему американцы могут остаться без доступа к МКС Космическая ошибка. Почему американцы могут остаться без доступа к МКС

Через год заканчивается контракт NASA с «Роскосмосом»

Forbes
Путешествие в прошлое Путешествие в прошлое

Проехать 200 километров до Суздали на Toyota Celica

АвтоМир
Беспроводные колонки с мощным звучанием Беспроводные колонки с мощным звучанием

Тест 35 беспроводных колонок

CHIP
Тренд или случайность. Почему российские компании уходят с биржи Тренд или случайность. Почему российские компании уходят с биржи

С чем связан отказ российских эмитентов от публичного статуса?

Forbes
В фильме только девушки В фильме только девушки

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

OK!
Притяженья больше нет Притяженья больше нет

Диета Конора Макгрегора

GQ
Toyota Camry Toyota Camry

Toyota Camry. Самое время обновиться

Quattroruote
Узнать все Узнать все

Корреспондент Vogue отправилась в швейцарскую клинику

Vogue
Вкус перемен Вкус перемен

Через несколько лет появится еда, которую сейчас сложно назвать съедобной

Вокруг света
Чимаманда Нгози Адичи Чимаманда Нгози Адичи

Чимаманда Нгози Адичи: Организаторы брака

Esquire
Секс, расизм и пепперони: что творится в Papa John's Секс, расизм и пепперони: что творится в Papa John's

Почему в Papa John's принято унижать подчиненных и оскорблять чернокожих

Forbes
Citroën Jumpy Citroën Jumpy

Самая длинная и грузоподъемная версия Citroën Jumpy

Quattroruote
Открыть в приложении