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

5 космических технологий, которые теперь есть в ваших автомобилях 5 космических технологий, которые теперь есть в ваших автомобилях

Каждому уже удалось увидеть хотя бы частички космической технологии!

Популярная механика
Гилеадские муки: второй сезон «Рассказа служанки» как порно для совести Гилеадские муки: второй сезон «Рассказа служанки» как порно для совести

Что так и что не так с главным претендентом на «Эмми» 2018 года. Со спойлерами

Esquire
Как написать в Ватсап без добавления контакта Как написать в Ватсап без добавления контакта

Разберем, написать в Ватсап без добавления номера в телефонную книгу

CHIP
В мире медицины В мире медицины

Новости здоровья

Лиза
Какое пиво лучше с оливье, борщом, окрошкой: ответ специалиста Какое пиво лучше с оливье, борщом, окрошкой: ответ специалиста

Крайне необычный варианты гастрономической пары к пиву

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

Самые глупые поступки людей

Cosmopolitan
Оздоровительный сеанс Оздоровительный сеанс

Лето – уникальное время для укрепления здоровья

Лиза
Максим Виторган: Петь трезвым – просто пытка Максим Виторган: Петь трезвым – просто пытка

Актер сериала «Новый человек» рассказал, что общего у автомобилей и собак

Лиза
Локальное потепление Локальное потепление

Откровенный разговор Эмина Агаларова и Ольги Шелест

Glamour
Численность крупнейшей колонии королевских пингвинов сильно сократилась Численность крупнейшей колонии королевских пингвинов сильно сократилась

Ученые не знают, с чем это связано

Популярная механика
В окрестностях озера Неро В окрестностях озера Неро

Ростов, что в ярославской области, – один из древнейших городов России

АвтоМир
7 технологий, при помощи которых Facebook следит за тобой 7 технологий, при помощи которых Facebook следит за тобой

Что о тебе знает Facebook?

Maxim
Звезды отметили победу России над Испанией и выход в 1/4 финала ЧМ-2018 Звезды отметили победу России над Испанией и выход в 1/4 финала ЧМ-2018

14 июня в России стартовал Чемпионат мира по футболу FIFA 2018

Cosmopolitan
Цветная эволюция Цветная эволюция

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

Seasons of life
8 причин, почему женщины остаются в несчастливых отношениях 8 причин, почему женщины остаются в несчастливых отношениях

Почему женщины остаются в несчастливых отношениях

Psychologies
Расти без старости Расти без старости

Предприниматель в области биотехнологий хочет помочь людям оставаться молодыми

Forbes
Самые крутые боевики, которые стоит посмотреть: 43 лучших фильма Самые крутые боевики, которые стоит посмотреть: 43 лучших фильма

Самые крутые боевики, которые стоит посмотреть каждому

Playboy
Вещи, которые никогда нельзя покупать б/у Вещи, которые никогда нельзя покупать б/у

Нельзя отнять у народа его любовь задешево покупать подержанные вещи

Maxim
Беспроводные колонки с мощным звучанием Беспроводные колонки с мощным звучанием

Тест 35 беспроводных колонок

CHIP
Как подростку найти призвание Как подростку найти призвание

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

Psychologies
Сталинградский тракторный завод был построен в США! Сталинградский тракторный завод был построен в США!

Самые неожиданные родины национальных символов

Maxim
Почему мы постоянно сталкиваемся с одинаковыми проблемами в отношениях Почему мы постоянно сталкиваемся с одинаковыми проблемами в отношениях

Почему в отношениях снова и снова повторяются одни и те же нездоровые шаблоны?

Psychologies
Ми-ми-ми: самые маленькие секс-игрушки, которые можно взять с собой Ми-ми-ми: самые маленькие секс-игрушки, которые можно взять с собой

Секс-игрушки, которые можно брать с собой куда угодно

Cosmopolitan
«Удовольствие связано с чувством вины» «Удовольствие связано с чувством вины»

Могут ли женщины безоглядно отдаваться наслаждению

Psychologies
«Ну что за секс с человеком, который не знает Бродского?!» Какие мужчины привлекают звезд, по их собственным словам «Ну что за секс с человеком, который не знает Бродского?!» Какие мужчины привлекают звезд, по их собственным словам

Есть ли у тебя хоть какие-то шансы закрутить роман со знаменитостью?

Maxim
5 кризисов, которые переживает каждая женщина 5 кризисов, которые переживает каждая женщина

Жизненные кризисы неизбежно переживают и мужчины, и женщины

Psychologies
Just Love Just Love

Сати Казанова о творчестве, собственном выборе и о том, кто ее вдохновляет

OK!
Такие милые! Бьюти-средства из Кореи, которые хочется купить за один их вид Такие милые! Бьюти-средства из Кореи, которые хочется купить за один их вид

Внутри — эффективные средства, снаружи — чистый детский восторг

Cosmopolitan
Алексей «Vega» Кондаков: «Киберспорт — бизнес на перспективу». Алексей «Vega» Кондаков: «Киберспорт — бизнес на перспективу».

Интервью с Алексеем Кондаковым

Maxim
10 потрясающих кастомов Джорджа Бэрриса 10 потрясающих кастомов Джорджа Бэрриса

За свою кинокарьеру Джордж Бэррис сделал десятки удивительных автомобилей

Популярная механика
Открыть в приложении