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

Внутри вас — множество субличностей. Кто они и чего хотят? Внутри вас — множество субличностей. Кто они и чего хотят?

Отрывок из книги Ричарда Шварца «Мои разные "я"» — о разных частях личности

Популярная механика
Массовые акции протеста против пенсионной реформы невозможны Массовые акции протеста против пенсионной реформы невозможны

Соцопросы показали падение рейтинга власти

СНОБ
Как найти музыку из видео: 7 рабочих способов на все случаи жизни Как найти музыку из видео: 7 рабочих способов на все случаи жизни

Простые способы, как найти музыку из видео на телефоне

CHIP
Спиральная динамика: как по одежде выбрать будущую жену Спиральная динамика: как по одежде выбрать будущую жену

Как определить по одежде жизненные приоритеты девушки и ее отношение к семье

Psychologies
Прививка от аллергии АСИТ — как она работает? Прививка от аллергии АСИТ — как она работает?

Вместо того чтобы смягчать симптомы аллергии, можно устранить причину

СНОБ
Все, что нужно знать о костюмах Бейонсе и Мэрайи Кэри Все, что нужно знать о костюмах Бейонсе и Мэрайи Кэри

Vogue узнал секреты создания сценических образов поп-див

Vogue
Лакомый кусочек: 6 идеальных рецептов для гриля Лакомый кусочек: 6 идеальных рецептов для гриля

Жарить мясо на открытом огне, а потом наслаждаться едой на лоне природы

Playboy
Парадокс ЕГЭ Парадокс ЕГЭ

Единый государственный экзамен ухудшил качество российского образования

СНОБ
Лучшие голы Криштиану Роналду — от мощной бисиклеты до удара локтем Лучшие голы Криштиану Роналду — от мощной бисиклеты до удара локтем

Голы Криштиану Роналду — от мастерского прострела пяткой до удара локтем

Playboy
Утилитарность – не порок Утилитарность – не порок

Обновившийся Hyundai H-1 с июня продается в России

АвтоМир
7 необычных гаджетов, которые нужны этим летом каждому мужчине 7 необычных гаджетов, которые нужны этим летом каждому мужчине

Лучшие гаджеты этого лета

Playboy
25 лучших постапокалиптических фильмов 25 лучших постапокалиптических фильмов

Фильмы, которые лучше видеть, чем не видеть

Maxim
Скрытые функции в Android и iOS Скрытые функции в Android и iOS

Как ускорить работу смартфона с помощью инструментов для разработчиков

CHIP
Всем встать! Всем встать!

Список лучших юристов

GQ
Самая глупая ложь: 4 случая, когда лжецов Самая глупая ложь: 4 случая, когда лжецов

Самые глупые поступки людей

Cosmopolitan
Плата за геополитику. Почему «Газпром» начал занимать деньги в рублях Плата за геополитику. Почему «Газпром» начал занимать деньги в рублях

«Газпром» намерен занять на рынке рублевого долга сумму в 40 млрд рублей

Forbes
Под чужим флагом. Самые длинные яхты российских миллиардеров Под чужим флагом. Самые длинные яхты российских миллиардеров

20 самых длинных яхт российских миллиардеров

Forbes
Российские броненосцы против британских рыбаков, крейсера «Аврора» и невидимых миноносцев Российские броненосцы против британских рыбаков, крейсера «Аврора» и невидимых миноносцев

Российско-британские отношения никогда не были стабильными

Maxim
Побег из тусовки Побег из тусовки

В светлое время Ибица переходит на размеренный темп, идеальный для путешествий

Quattroruote
В США снова нашли русскую шпионку, и она снова рыжая! В США снова нашли русскую шпионку, и она снова рыжая!

На смену Анне Чапман пришла Мария Бутина. Кто она такая и в чем ее обвиняют?

Maxim
«Равенство прав не отменяет различия полов!» «Равенство прав не отменяет различия полов!»

В чем отличие мужской и женской сексуальности?

Psychologies
Названы самые ожиревш... то есть российские регионы с самой широкой костью! Названы самые ожиревш... то есть российские регионы с самой широкой костью!

Россиянами с диагнозом «ожирение» можно заселить два Волгограда

Maxim
Первое свидание: продолжение следует? Первое свидание: продолжение следует?

Можно ли при первом знакомстве сказать, будет ли продолжение

Psychologies
Дмитрий Брусникин:Я не воюю ни с миром, ни с самим собой Дмитрий Брусникин:Я не воюю ни с миром, ни с самим собой

В театре «Практика» состоялась премьера спектакля «Война еще не началась»

СНОБ
Нас всех водят за нос Нас всех водят за нос

Многие считают, что умеют не поддаваться чужим манипуляциям, но это не так

Psychologies
Как парусники ходят против ветра? Как парусники ходят против ветра?

В книге о приключениях капитана Блада есть несколько очень крутых сцен

Популярная механика
Прошлое не вернуть. Россия больше не будет великой научной державой Прошлое не вернуть. Россия больше не будет великой научной державой

Атомные, космические и военные технологии нуждаются в дальнейшем развитии

Forbes
Как воспитывать мальчиков? Как воспитывать мальчиков?

С появлением на свет ребенка возникает закономерный вопрос — как его воспитывать

Psychologies
«Вы что, мы шутили!»: типология «троллей» мундиаля «Вы что, мы шутили!»: типология «троллей» мундиаля

Кто травит русских девушек в соцсетях?

Psychologies
«Трамп аплодировал и кивал»: зачем Абрамович и Волошин вложились в производство этана «Трамп аплодировал и кивал»: зачем Абрамович и Волошин вложились в производство этана

Александр Волошин и Роман Абрамович оказались инвесторами в American Ethane

Forbes
Открыть в приложении