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

Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов Продукты, снижающие и повышающие холестерин: правильное питание для сердца и сосудов

Что именно нужно есть, а от чего лучше отказаться для здоровья сердца и сосудов

Популярная механика
Летим домой: зачем миллиардер Усманов переводит бизнес в Россию Летим домой: зачем миллиардер Усманов переводит бизнес в Россию

Крупнейшие активы бизнесмена переводятся с Кипра на российскую компанию

Forbes
Безопасность использования ИИ в банках: что важно знать Безопасность использования ИИ в банках: что важно знать

Как именно работает искусственный интеллект в финансовом секторе

Inc.
Что искусственный интеллект видит на твоих фото в соцсетях? Что искусственный интеллект видит на твоих фото в соцсетях?

Мотай на ус, но имей в виду: удалять снимки и записи уже поздно

Maxim
Почему свистит ремень генератора и как его проверить Почему свистит ремень генератора и как его проверить

Свистит ремень генератора: что делать и как проверить

РБК
Выйти за рамки Выйти за рамки

Коллекция заблуждений, которые мешают людям мыслить рационально

Вокруг света
Высшая награда Высшая награда

Леонид Агутин отмечает свой 50-летний юбилей

OK!
Сюрпризы от ФНС. Будут ли облагаться налогом переводы на карту Сюрпризы от ФНС. Будут ли облагаться налогом переводы на карту

Когда переводы денег с карты на карту не влекут возникновение НДФЛ

Forbes
Цветная эволюция Цветная эволюция

Этим летом в театре «Балет Москва» премьера — спектакль «Транскрипция цвета»

Seasons of life
Золотая надбавка. Госдума раскрыла зарплаты и пенсии депутатов Золотая надбавка. Госдума раскрыла зарплаты и пенсии депутатов

Депутаты получают на руки 347 000 рублей в месяц

Forbes
Стиль на трибуне: как одеваются избранницы главных футболистов Стиль на трибуне: как одеваются избранницы главных футболистов

Кто украл сердца самых знаменитых футболистов и как эти девушки одеваются?

Cosmopolitan
Амели Ревва: «Когда все уходят, тихонько крадусь к холодильнику» Амели Ревва: «Когда все уходят, тихонько крадусь к холодильнику»

Дочь шоумена рассказала, о чем секретничает с подругой

StarHit
10 правил, которым подчиняются наши эмоции 10 правил, которым подчиняются наши эмоции

10 закономерностей, которые помогут лучше понять природу переживаний

Psychologies
На пьедестале: новички рейтинга знаменитостей Forbes — 2018 На пьедестале: новички рейтинга знаменитостей Forbes — 2018

В рейтинге знаменитостей появились семь новых участников

Forbes
Лучшие шутки о финале Чемпионата мира! Лучшие шутки о финале Чемпионата мира!

Завершительный аккорд мундиаля выдался шикарным и богатым на мемы

Maxim
В одни ворота В одни ворота

Почему во время матча у болельщиков «срывает крышу»

Вокруг света
Лучшие шутки дня и скандинавская ходьба! Лучшие шутки дня и скандинавская ходьба!

Пенсионный дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Империи пабликов Империи пабликов

В соцсетях выросли медиакомпании, которые мы не замечаем

РБК
Жажда скорости Генри Сигрейва Жажда скорости Генри Сигрейва

История Генри Сигрейва

Популярная механика
Чудо на колесиках Чудо на колесиках

Чтобы поездка была легкой и приятной, выбери правильный чемодан

Лиза
Богатые тоже платят Богатые тоже платят

История клана Гетти

GQ
ТОП-8 идей Тони Роббинса, за которые отдают миллионы ТОП-8 идей Тони Роббинса, за которые отдают миллионы

Что такого особенного рассказывает мотивационный спикер Тони Роббинс

Psychologies
Форма благополучия Форма благополучия

Немецкий и японский седаны Volkswagen Passat и Toyota Camry

АвтоМир
История Грузинских 90-х на показе Vetements История Грузинских 90-х на показе Vetements

Не самая сенсационная, зато точно самая личная коллекция дизайнера

Esquire
До свадьбы заживет До свадьбы заживет

Как выглядеть свежо, если мальчишник затянулся

GQ
В едином ритме В едином ритме

В Доминикане никому нет дела, кто ты и откуда. Страна, где каждый день праздник

Вокруг света
Лекарство от страха Лекарство от страха

Молодые, красивые, отчаянно смелые

Vogue
Как парусники ходят против ветра? Как парусники ходят против ветра?

В книге о приключениях капитана Блада есть несколько очень крутых сцен

Популярная механика
OPPO F7 — телефон для селфи OPPO F7 — телефон для селфи

Первый селфифон в мире

Популярная механика
В Древнем Риме мог существовать китобойный промысел В Древнем Риме мог существовать китобойный промысел

Две тысячи лет назад в Средиземном море водились киты?

Популярная механика
Открыть в приложении