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

Вот о чем может рассказать цвет ваших ногтей: за ним нужно следить очень внимательно Вот о чем может рассказать цвет ваших ногтей: за ним нужно следить очень внимательно

Иногда цвет ногтей может говорить о наличии серьезных патологий

Популярная механика
Мариам Новикова: Крит: чем заняться, что попробовать и увидеть на средиземноморском острове Мариам Новикова: Крит: чем заняться, что попробовать и увидеть на средиземноморском острове

На жаркий гористый Крит стоит приехать не только ради вечеринок и пляжей

СНОБ
DDoSтать до потолка: как и почему за 2024 год изменились сетевые кибератаки DDoSтать до потолка: как и почему за 2024 год изменились сетевые кибератаки

Как изменился ландшафт DDoS и что этому способствовало

Forbes
С оглядкой на цифру С оглядкой на цифру

Почему «гуляют» экономические прогнозы и оценки

Огонёк
6 мифов о сексе, которые подрывают отношения 6 мифов о сексе, которые подрывают отношения

Самые популярные мифы, касающиеся секса

Psychologies
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
Древние технологии, которых не было: как лжеученые пытаются нас обмануть Древние технологии, которых не было: как лжеученые пытаются нас обмануть

YouTube-канал Utopia Show рассказывает о науке и мифах

Cosmopolitan
Самые популярные в мире туристические места: когда-то и сейчас Самые популярные в мире туристические места: когда-то и сейчас

Найди сотни отличий между этими кадрами и своими отпускными фотографиями!

Maxim
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
Худрук Худрук

Евгений Миронов жаждет преобразить культурное пространство в регионах страны

Эксперт
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
Новая «Миссия невыполнима»: вечный Круз, крутой Кавилл и много-много экшна Новая «Миссия невыполнима»: вечный Круз, крутой Кавилл и много-много экшна

Стартовала шестая часть франшизы с Томом Крузом «Миссия невыполнима»

Playboy
Отец Меган Маркл дал скандальное интервью, упомянув принцессу Диану Отец Меган Маркл дал скандальное интервью, упомянув принцессу Диану

Родные Меган Маркл устраивают ей не самые приятные сюрпризы

Cosmopolitan
Сеть знает обо всем, что вы делали Сеть знает обо всем, что вы делали

Популярные социальные сети собирают данные о пользователях

CHIP
Челябинский метеорит Челябинский метеорит

Мы нашли первого суперблогера – это остроумница и красавница Наталья Краснова

Maxim
«Слишком много просчетов» «Слишком много просчетов»

Чтобы вылечить пенсионную систему, стоит разобраться, почему она заболела

Огонёк
Куда дела клонятся? Куда дела клонятся?

Верховный суд опубликовал статистику, которую не может объяснить ни один юрист

Огонёк
“Майкл взаперти” и “Верила-верю”: маленькие сенсации для тех, кто обожает кино “Майкл взаперти” и “Верила-верю”: маленькие сенсации для тех, кто обожает кино

Esquire отправился на фестиваль молодого европейского кино VOICES

Esquire
15 признаков неуверенного в себе мужчины 15 признаков неуверенного в себе мужчины

15 признаков неуверенного в себе мужчины

Psychologies
«Брак научил меня независимости» «Брак научил меня независимости»

Многие девушки не торопятся выходить замуж, потому что боятся потерять свободу

Psychologies
Родители-нарциссы: что будет с их детьми? Родители-нарциссы: что будет с их детьми?

С какими трудностями сталкиваются дети, воспитанные родителями-нарциссами

Psychologies
«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
Как одеваться в офис в Casual Friday Как одеваться в офис в Casual Friday

Как не «накреативить» со внешним видом до увольнения

GQ
От Шнура до Бузовой: самые богатые российские селебрити по версии Forbes От Шнура до Бузовой: самые богатые российские селебрити по версии Forbes

Самые главные российские селебрити

Playboy
Яндекс проиндексировал и дал доступ к тысячам документам Google Docs Яндекс проиндексировал и дал доступ к тысячам документам Google Docs

Вчера одна половина рунета узнала пароли другой

Maxim
“Чукоккала” и около “Чукоккала” и около

История музея Корнея Чуковского в Переделкино

AD
Что такое система дропов и почему вам стоит о ней знать Что такое система дропов и почему вам стоит о ней знать

Готовы стоять в очереди за кашемировым свитером Burberry? Нет? А придется!

GQ
Ингеборга Дапкунайте: «Я подсознательно чувствую, что мой чемодан всегда открыт» Ингеборга Дапкунайте: «Я подсознательно чувствую, что мой чемодан всегда открыт»

Беседа писателя Александра Цыпкина и актрисы Ингеборги Дапкунайте

Esquire
5 вопросов, которые подскажут, нужны ли вам перемены 5 вопросов, которые подскажут, нужны ли вам перемены

Многие привыкли плыть по течению, закрывая глаза на то, что их жизнь не идеальна

Psychologies
Сможет ли человечество пережить расширение Вселенной: мнение ученых Сможет ли человечество пережить расширение Вселенной: мнение ученых

Как избежать вымирания в беззвездной пустоте космической бездны

Популярная механика
Открыть в приложении