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

Магний в рационе: 10 продуктов, которые стоит есть женщинам после 50 лет Магний в рационе: 10 продуктов, которые стоит есть женщинам после 50 лет

В каких продуктах магния больше всего

Популярная механика
Советы да любовь Советы да любовь

Лев Рубинштейн о кутежах и сбежавших женихах

GQ
Тела при нагревании расширяются, но не всегда Тела при нагревании расширяются, но не всегда

Что сдерживает тепловое расширение в уникальном сплаве из четырех элементов

ТехИнсайдер
8 железных фактов о первом альбоме Metallica — «Kill 'em All» 8 железных фактов о первом альбоме Metallica — «Kill 'em All»

25 июля 1983 года вышел первый альбом группы Metallica

Maxim
Как повысить самооценку и обрести уверенность? 11 советов психолога Как повысить самооценку и обрести уверенность? 11 советов психолога

Заниженная самооценка мешает нам строить здоровые отношения и карьеру

Psychologies
Беспроводные колонки с мощным звучанием Беспроводные колонки с мощным звучанием

Тест 35 беспроводных колонок

CHIP
Рубль бережет Рубль бережет

Как планировать семейный бюджет и научить домочадцев экономить

StarHit
Клава Кока: Клава Кока:

Эксклюзивное интервью с новой ведущей трэвел-шоу «Орел и Решка. По морям»

Cosmopolitan
Новое поколение: MINI 3 двери, MINI 5 дверей и MINI Cabrio Новое поколение: MINI 3 двери, MINI 5 дверей и MINI Cabrio

Компактные британские автомобили MINI продолжают завоевывать мир

Maxim
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
Неукротимое топливо. Водителей ждет взрывной рост цен на бензин Неукротимое топливо. Водителей ждет взрывной рост цен на бензин

Латание дыр в топливной инфраструктуре чревато дефицитом, а значит — ростом цен

Forbes
Как оставаться собой в мире, который пытается вас изменить Как оставаться собой в мире, который пытается вас изменить

Как услышать внутренний голос и перестать подстраиваться под других

Psychologies
5 кризисов, которые переживает каждая женщина 5 кризисов, которые переживает каждая женщина

Жизненные кризисы неизбежно переживают и мужчины, и женщины

Psychologies
Пластик и бриллианты!? Возможно ли это? Пластик и бриллианты!? Возможно ли это?

Отходим от стереотипных представлений о ювелирных украшениях

Cosmopolitan
9 неожиданных фактов о романе «Над пропастью во ржи» 9 неожиданных фактов о романе «Над пропастью во ржи»

Эта великая книга Джерома Сэлинджера вышла 67 лет назад

Maxim
Чимаманда Нгози Адичи Чимаманда Нгози Адичи

Чимаманда Нгози Адичи: Организаторы брака

Esquire
Сольная программа Сольная программа

Действительно ли соль так страшна, как ее малюют

Vogue
Крылатая технократия Крылатая технократия

В чем машины, созданные людьми, уступают обычным голубям

Вокруг света
«Вы что, мы шутили!»: типология «троллей» мундиаля «Вы что, мы шутили!»: типология «троллей» мундиаля

Кто травит русских девушек в соцсетях?

Psychologies
Mercedes-Benz G-Class. Выживший Mercedes-Benz G-Class. Выживший

Mercedes-Benz G-Class. Гелендваген буквально выгрыз себе новую жизнь

АвтоМир
Основатель Kanobu создает онлайн-энциклопедию для геймеров Основатель Kanobu создает онлайн-энциклопедию для геймеров

Основатель Kanobu рассказывает о новом проекте — «энциклопедии для геймеров»

РБК
Империи пабликов Империи пабликов

В соцсетях выросли медиакомпании, которые мы не замечаем

РБК
Золотая надбавка. Госдума раскрыла зарплаты и пенсии депутатов Золотая надбавка. Госдума раскрыла зарплаты и пенсии депутатов

Депутаты получают на руки 347 000 рублей в месяц

Forbes
Ольга Бузова вошла в десятку главных знаменитостей по версии Forbes Ольга Бузова вошла в десятку главных знаменитостей по версии Forbes

В России селебрити зарабатывают меньше западных коллег, но разница сокращается

Forbes
Не цифрой единой Не цифрой единой

Парадокс альтернативных инвестиций

Forbes
Роза, шампанское и мускус: 10 летних ароматов, которые привлекут мужчин Роза, шампанское и мускус: 10 летних ароматов, которые привлекут мужчин

10 летних ароматов, которые привлекут мужчин

Cosmopolitan
Прекрасная пара: Rixos Premium Gocek и Rixos Premium Bodrum Прекрасная пара: Rixos Premium Gocek и Rixos Premium Bodrum

Берег Эгейского моря в Турции славится роскошными пляжами

Maxim
Самые опасные виды спорта — от бейсджампинга до рафтинга Самые опасные виды спорта — от бейсджампинга до рафтинга

Профессиональный спорт всегда связан с травмами

Playboy
«Я люблю красивых людей»: правила жизни Земфиры «Я люблю красивых людей»: правила жизни Земфиры

Forbes собрал высказывания певицы Земфира о своем и чужом творчестве

Forbes
Много личного: как мужчины выбирают будущую жену Много личного: как мужчины выбирают будущую жену

От чего зависит выбор партнера и на что обращают внимание женщины и мужчины

Forbes
Открыть в приложении