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

Как подготовиться к беговому марафону, если ты новичок Как подготовиться к беговому марафону, если ты новичок

Какие шаги нужно предпринять начинающему бегуну

Популярная механика
Михаил Елизаров Михаил Елизаров

Михаил Елизаров: Бывает, нагрянешь в родной город

Esquire
До эпохи айфона: 10 телефонов, о которых мечтали все До эпохи айфона: 10 телефонов, о которых мечтали все

Раскладушки, встроенные игровые консоли — добро пожаловать в зал славы телефонов

Inc.
Елизавета Боярская: Елизавета Боярская:

Двухдневное путешествие в Барселону вместе с актрисой Елизаветой Боярской

Cosmopolitan
Не сдирать! Что делать, если облезает кожа после солнечного ожога Не сдирать! Что делать, если облезает кожа после солнечного ожога

Что делать при солнечном ожоге, чтобы ускорить заживление кожи и облегчить зуд

ТехИнсайдер
Чудо на колесиках Чудо на колесиках

Чтобы поездка была легкой и приятной, выбери правильный чемодан

Лиза
Глаз как у орла: 8 элементарных правил здорового зрения (просто и не занудно) Глаз как у орла: 8 элементарных правил здорового зрения (просто и не занудно)

Что имеем — не храним, потерявши — плачем

Playboy
12 наиболее самых наилучшейших эпизодов «Южного Парка» 12 наиболее самых наилучшейших эпизодов «Южного Парка»

Рейтинг самых убойных и каноничных серий «Южного Парка»

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

Жизненные кризисы неизбежно переживают и мужчины, и женщины

Psychologies
У меня будет стадо бычков У меня будет стадо бычков

Арине Смирновой не нравилось работать в рекламе – и она стала фермером

Домашний Очаг
Два билета в лето Два билета в лето

Кто-то еще только собирает чемоданы, а кому-то уже удалось насладиться летом

OK!
Образцовый ученик: стиль Макса Фишера из фильма Уэса Андерсона «Академия Рашмор» Образцовый ученик: стиль Макса Фишера из фильма Уэса Андерсона «Академия Рашмор»

Шедевральный подход к «преппи» в одном из ранних фильмов Уэса Андерсона

Esquire
Жить на нем легко и сложно Жить на нем легко и сложно

Чем отличаются южный и северный корейцы?

Maxim
Дела семейные. Как братья Магомедовы строили бизнес и к чему привела их ссора Дела семейные. Как братья Магомедовы строили бизнес и к чему привела их ссора

Братья Магомедовы подозреваются в хищении 2,5 млрд рублей бюджетных денег

Forbes
Сила в глубинке. Как заработать на франшизе в регионах Сила в глубинке. Как заработать на франшизе в регионах

Современный франчайзинговый бизнес растет благодаря регионам

Forbes
Любовь не измеряется расстоянием Любовь не измеряется расстоянием

Фешен-директор Елена Дудина отправилась в путешествие с Елизаветой Боярской

Cosmopolitan
Мячом по лбу и стрекоза во рту: главные приколы ЧМ-2018 Мячом по лбу и стрекоза во рту: главные приколы ЧМ-2018

Праздник покидает Россию

Playboy
Хороший курс. Рубль может укрепиться к доллару до конца года Хороший курс. Рубль может укрепиться к доллару до конца года

Российская валюта значительно недооценена

Forbes
Сергей Чапнин:Неудобная правда об останках Сергей Чапнин:Неудобная правда об останках

В ночь на 17 июля 1918 года была расстреляна царская семья

СНОБ
Tesla для всех Tesla для всех

Возможности новой Tesla Model 3

CHIP
Притяженья больше нет Притяженья больше нет

Диета Конора Макгрегора

GQ
В какие месяцы девушки склонны к мимолетному сексу и другие тайны ее организма В какие месяцы девушки склонны к мимолетному сексу и другие тайны ее организма

Продолжаем захватывающий рассказ о спермовых войнах

Maxim
Почему мужчины изменяют: четыре мифа, в которые верят женщины Почему мужчины изменяют: четыре мифа, в которые верят женщины

Почему мужчины изменяют: четыре мифа, в которые верят женщины

Psychologies
На честном слове На честном слове

«Мажор» Павел Прилучный — о цензуре, жестких проектах и диктатуре в семье

Glamour
10 лучших альбомов июня 10 лучших альбомов июня

Важнейшие альбомы, вышедшие за последний месяц

Esquire
Горький fest: Михаил Пореченков, Константин Хабенский и другие звезды фестиваля Горький fest: Михаил Пореченков, Константин Хабенский и другие звезды фестиваля

Подробности прошедшего фестиваля нового российского кино «Горький fest»

Cosmopolitan
Добро пожаловать в машину! Добро пожаловать в машину!

Оправдана ли суета вокруг дополненной реальности

CHIP
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
Все, что нужно знать начинающему нудисту: советы, правила и адреса пляжей Все, что нужно знать начинающему нудисту: советы, правила и адреса пляжей

Всего каких-то 72 тысячи лет назад человек и не задумывался ни о какой одежде

Maxim
«Не ной»: как «безобидные» фразы наносят глубокие раны «Не ной»: как «безобидные» фразы наносят глубокие раны

Какие комментарии наносят самый большой вред?

Psychologies
Открыть в приложении