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 полюбить спорт и перестать насильно заставлять себя заниматься: научный подход Как полюбить спорт и перестать насильно заставлять себя заниматься: научный подход

Может ли обычный человек получать удовольствие от физических нагрузок?

Популярная механика
Та самая, но другая Та самая, но другая

Рита Ора — о новом альбоме и судебном разбирательстве с Джей-Зи

Glamour
Разработана система безопасности при проведении шоу с тысячами дронов Разработана система безопасности при проведении шоу с тысячами дронов

Как метод обучения «стай» дронов сможет гарантировать их безопасную работу

ТехИнсайдер
Побег из тусовки Побег из тусовки

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

Quattroruote
Простой способ повысить психологическую устойчивость и настроиться на позитив Простой способ повысить психологическую устойчивость и настроиться на позитив

Одно упражнение для поддержания психологической устойчивости

Inc.
Одинокие женщины не желают знакомиться... Одинокие женщины не желают знакомиться...

Истинные причины одиночества, которые отлично устраняются

Psychologies
Черная кошка, розовая пантера: история самой киногеничной банды XXI века Черная кошка, розовая пантера: история самой киногеничной банды XXI века

История восточноевропейского криминального клана «Розовые пантеры»

Maxim
Ксения Новикова: Ксения Новикова:

Ксения Новикова из «Блестящих»: какие мужчины встречались на ее пути

Караван историй
Щипай нас, мы спим!!! Россия обыграла Испанию и вышла в четвертьфинал! Щипай нас, мы спим!!! Россия обыграла Испанию и вышла в четвертьфинал!

Россия в 1/8 финала чемпионата мира победила Испанию

Maxim
Как быстро собрать чемодан в любое путешествие Как быстро собрать чемодан в любое путешествие

Гид по самым необходимым вещам в любых поездках

Vogue
Форма благополучия Форма благополучия

Немецкий и японский седаны Volkswagen Passat и Toyota Camry

АвтоМир
Как стать здоровым, если не болен Как стать здоровым, если не болен

Как раскрыть свой энергетический потенциал и стать счастливее и успешнее

Esquire
9 зажигательных фактов о фильме «Терминатор 2: Судный день» 9 зажигательных фактов о фильме «Терминатор 2: Судный день»

Что мы знаем о фильме «Терминатор 2: Судный день»

Maxim
Кино или смерть: 11 отважных актеров, которые исполняют трюки без дублеров Кино или смерть: 11 отважных актеров, которые исполняют трюки без дублеров

Кто из актеров рискует жизнью в фильме сам?

Playboy
Ибицевский парк Ибицевский парк

Почему вам пора выезжать на Ибицу

Tatler
Каким был последний день чемпионата мира по футболу. Фоторепортаж Каким был последний день чемпионата мира по футболу. Фоторепортаж

15 июля на стадионе "Лужники" состоялся финал чемпионата мира по футболу

Esquire
Легкий день Легкий день

Юлия Высоцкая – о стиле, любви к умным мальчикам и чиабатте с маслом

Домашний Очаг
Как ухаживать за белой обувью Как ухаживать за белой обувью

Правила обращения с белой обувью

Maxim
Самые идиотские надписи на русском в иностранных фильмах Самые идиотские надписи на русском в иностранных фильмах

Почитай эти дикие сочетания букв и слов и пойми, что ты ничего в них не понял

Maxim
7 верных способов не «задохнуться» от ревности 7 верных способов не «задохнуться» от ревности

Разбираемся, как сохранить спокойствие

Лиза
Мечты сбываются: удивительные истории из жизни болельщиков Мечты сбываются: удивительные истории из жизни болельщиков

Почему миллионы людей во всем мире так преданно любят футбол?

Cosmopolitan
Вот паразиты! Вот паразиты!

95% всех взрослых людей на нашей планете заражены паразитами

Лиза
Лучшие шутки дня и приём у датского герцога! Лучшие шутки дня и приём у датского герцога!

Похорошевший дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Драться меня научил папа Драться меня научил папа

Денис Драгунский, мальчик из «Денискиных рассказов», сам стал писателем

Добрые советы
Вся программа Alfa Future People 2018 в одой статье Вся программа Alfa Future People 2018 в одой статье

Наконец-то мы узнали полную программу фестиваля Alfa Future People

Maxim
Мелисса Маккарти: да, нет, знаю Мелисса Маккарти: да, нет, знаю

Мелисса Маккарти: «Ухватившись за хорошую возможность, я не разжимаю челюсти»

Glamour
Генри Кавилл: “Усы приносят сразу и удачу, и неудачу” Генри Кавилл: “Усы приносят сразу и удачу, и неудачу”

Генри Кавилл о Томе Крузе, шпионах, футболе и символизме усов

Esquire
Се ля ви, Сильви Се ля ви, Сильви

Уроженка Антверпена Сильви Кройш поет песни про любовь

Vogue
«Что-то теряешь — идешь дальше». Правила бизнеса Владимира Евтушенкова «Что-то теряешь — идешь дальше». Правила бизнеса Владимира Евтушенкова

Владелец АФК «Система» о дружбе, одиночестве покорителя вершин и чувствах

Forbes
Новая аристократия: тест Range Rover LWB Новая аристократия: тест Range Rover LWB

Range Rover скоро будет отмечать 50-летний юбилей

Популярная механика
Открыть в приложении