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 определить серьезные заболевания по лицу: на эти признаки сразу обращают внимание врачи Как определить серьезные заболевания по лицу: на эти признаки сразу обращают внимание врачи

Отеки, высыпания, краснота на лице — какие болезни сопровождают эти симптомы

Популярная механика
3 идеи, как носить микро-сумки 3 идеи, как носить микро-сумки

И не стесняться того, что этот тренд пришел к нам из женской моды

GQ
Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами

Японские инженеры разработали биогибридную руку с человеческими мышцами

N+1
Король Генри Король Генри

Все, чего мы не знали о Генри Кавилле

Glamour
Психологический портрет: что такое синдром незавершенных дел и синдром Феникса Психологический портрет: что такое синдром незавершенных дел и синдром Феникса

Психология: что лежит в основе синдромов Феникса и незавершенных дел?

Forbes
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
Громкий дон Громкий дон

История Джона Готти Младшего, босса мафиозной семьи Гамбино

Maxim
Лучшие шутки дня и скандинавская ходьба! Лучшие шутки дня и скандинавская ходьба!

Пенсионный дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Простые движения: 5 проверенных методов, как довести девушку до оргазма Простые движения: 5 проверенных методов, как довести девушку до оргазма

Мужчине важно научиться уделять внимание удовольствию партнерши

Playboy
Тату и подростки: разрешить или запретить Тату и подростки: разрешить или запретить

Если ребенок требует разрешить ему сделать тату или делает татуировку втайне

Psychologies
10 страшных и модных фильмов к пятнице, 13-му 10 страшных и модных фильмов к пятнице, 13-му

Красивые и очень страшные фильмы, которые помогут вам сжечь лишние калории

Vogue
Закоренелый холостяк: Почему он не женится? Закоренелый холостяк: Почему он не женится?

Почему привлекательные и вполне успешные мужчины «за 30» не спешат жениться

Лиза
Лев Кассель Лев Кассель

Венсан Кассель женится на 21‑летней Тине Кунаки, не забывая сниматься в кино

GQ
Как носить футбольную форму в обычной жизни Как носить футбольную форму в обычной жизни

Шорты на резинке и джерси — в повседневный гардероб

Esquire
Из худышки в толстушку: знаменитости, которые поправились до неузнаваемости Из худышки в толстушку: знаменитости, которые поправились до неузнаваемости

Не у всех голливудских звезд получается держать себя в ежовых рукавицах

Cosmopolitan
Ода к радости Ода к радости

Почему люди занимаются музыкой

Вокруг света
Ружья, призраки и слезы: проклятие вдовы Винчестер Ружья, призраки и слезы: проклятие вдовы Винчестер

От кого пыталась спастись Сара Винчестер в этом доме

Cosmopolitan
Бой с ленью: как воспитать эффективных управленцев Бой с ленью: как воспитать эффективных управленцев

Низкую производительность труда некоторые называют национальной чертой россиян

Forbes
Как правильно пить коньяк, которому 100 лет? Как правильно пить коньяк, которому 100 лет?

Батист Луазо – о том, как производится коньяк

Esquire
Стейки и морепродукты в одной тарелке: необычные рецепты от шефа Moregrill Стейки и морепродукты в одной тарелке: необычные рецепты от шефа Moregrill

Surf&Turf — гастрономический жанр, объединяющий на тарелке дары земли и моря

Cosmopolitan
Станислав Черчесов: «В моем возрасте мечтать уже нельзя. Но есть цель — победить Хорватию» Станислав Черчесов: «В моем возрасте мечтать уже нельзя. Но есть цель — победить Хорватию»

Интервью с главным тренером сборной России

Maxim
Спасибо, Кэрри, ты сломала мою жизнь Спасибо, Кэрри, ты сломала мою жизнь

Почему «Секс в большом городе» больше не актуален

Glamour
Пора на сушу Пора на сушу

Уменьшить выделение пота можно натуральными средствами

Лиза
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
Лучшие сериалы года по версии Академии фантастики, фэнтези и ужасов Лучшие сериалы года по версии Академии фантастики, фэнтези и ужасов

Кажется, мы только что нашли тебе (и себе) занятие на ближайшие выходные!

Maxim
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
Удержаться на плаву Удержаться на плаву

Как показать руководству, что ты ценный специалист и с тобой рано расставаться

Лиза
Кайли Дженнер на пути к миллиарду, и вот, чему любой мужчина может у нее поучиться Кайли Дженнер на пути к миллиарду, и вот, чему любой мужчина может у нее поучиться

Кайли Дженнер скоро станет самым молодым миллиардером в мире

GQ
Самые дорогие профессии в России — от шеф-повара до нефтяника Самые дорогие профессии в России — от шеф-повара до нефтяника

Самые высокооплачиваемые профессии в России

Playboy
10 самых дорогих и выгодных франшиз по версии Forbes 10 самых дорогих и выгодных франшиз по версии Forbes

В группу самых дорогих франшиз вошли «Аскона», 2GIS, «Додо Пицца» и другие

Forbes
Открыть в приложении