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

Ожоги: какие бывают, как лечить и что точно нельзя с ними делать Ожоги: какие бывают, как лечить и что точно нельзя с ними делать

Основные правила первой помощи при ожогах

Популярная механика
Lexus RX L — очень большой мальчик Lexus RX L — очень большой мальчик

Размер имеет решающее значение

Maxim
Как искусственный интеллект меняет бьюти-индустрию Как искусственный интеллект меняет бьюти-индустрию

Как технологии ИИ ежедневно помогают бьюти-мастерам в работе?

Inc.
Сталинградский тракторный завод был построен в США! Сталинградский тракторный завод был построен в США!

Самые неожиданные родины национальных символов

Maxim
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Минский преемник. Зачем Путину нужен новый посол в Белоруссии Минский преемник. Зачем Путину нужен новый посол в Белоруссии

Российско-белорусские отношения переживают непростой этап

Forbes
Как понять, какие духи вам подходят? Как понять, какие духи вам подходят?

Выбор нового аромата — процесс непредсказуемый и спонтанный

Psychologies
Как я сама сняла с себя венец безбрачия Как я сама сняла с себя венец безбрачия

Я никогда не думала, что для того, чтобы встретить любовь, я пойду на кладбище

Лиза
Что искусственный интеллект видит на твоих фото в соцсетях? Что искусственный интеллект видит на твоих фото в соцсетях?

Мотай на ус, но имей в виду: удалять снимки и записи уже поздно

Maxim
10 культовых автомобилей XX века, которые мир помнит до сих пор 10 культовых автомобилей XX века, которые мир помнит до сих пор

Топ культовых автомобилей прошлого

Maxim
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
Дуэль на шпажках Дуэль на шпажках

Расплата за национальную закуску в Стране Басков

Вокруг света
Почему совет «найди свое призвание» может быть неудачным Почему совет «найди свое призвание» может быть неудачным

Интересы лучше не искать в готовом виде, а развивать самостоятельно

Популярная механика
В мире медицины В мире медицины

Новости здоровья

Лиза
6 овощей, которые нельзя есть сырыми 6 овощей, которые нельзя есть сырыми

Выследи пугливую морковь, срази ее выстрелом, освежуй и зажарь на костре

Maxim
7 необычных гаджетов, которые нужны этим летом каждому мужчине 7 необычных гаджетов, которые нужны этим летом каждому мужчине

Лучшие гаджеты этого лета

Playboy
Откуда у тебя сухость в носу, бояться ли тебе болезни Альцгеймера и стоит ли пить березовый сок Откуда у тебя сухость в носу, бояться ли тебе болезни Альцгеймера и стоит ли пить березовый сок

Ответы на вопросы о здоровье

Maxim
Где, как и зачем шить костюм в Москве Где, как и зачем шить костюм в Москве

Отвечаем на главные вопросы об индивидуальном пошиве

GQ
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
Что мужчины на самом деле думают о макияже: они ответили честно Что мужчины на самом деле думают о макияже: они ответили честно

Что мужчины на самом деле думают о макияже

Cosmopolitan
В чем пойти на воскресный бранч В чем пойти на воскресный бранч

В чем пойти на воскресный бранч с коллегами, девушкой, семьей или друзьями

GQ
Как не позволить одной неприятности испортить целый день Как не позволить одной неприятности испортить целый день

Что делать, если каждый пустяк портит настроение

Psychologies
Правила идеального мужского аккаунта в соцсетях Правила идеального мужского аккаунта в соцсетях

С таким аккаунтом у тебя отбоя не будет от виртуальных поклонниц!

Maxim
Выйти за рамки: почему не надо бояться быть двоечницей Выйти за рамки: почему не надо бояться быть двоечницей

Синдром отличницы — не болезнь, а жизненная установка

Forbes
Экономический тупик: почему нужно повышать пенсионный возраст Экономический тупик: почему нужно повышать пенсионный возраст

Повышение пенсионного возраста вызывает споры экспертов и недовольство граждан

Forbes
Море любви Море любви

У курортных романов, помимо опасностей, есть множество плюсов

Добрые советы
Что-что? Итальянские врачи доказали, что Криштиану Роналду всего 20 лет Что-что? Итальянские врачи доказали, что Криштиану Роналду всего 20 лет

Лучший футболист мира прошел медобследование в «Ювентусе»

Maxim
Ольга Ушакова: От плохого настроения не застрахован никто Ольга Ушакова: От плохого настроения не застрахован никто

Ведущая программы «Доброе утро» – о семье, детских мечтах и секретах счастья

Лиза
Лето твоей мечты: 10 причин отправиться в Disneyland Париж немедленно Лето твоей мечты: 10 причин отправиться в Disneyland Париж немедленно

10 причин отправиться в Disneyland немедленно

Cosmopolitan
Никаких резких движений и выброси фонарик: чего точно не надо делать, чтобы тебя не съела акула (бонус — инфографика!) Никаких резких движений и выброси фонарик: чего точно не надо делать, чтобы тебя не съела акула (бонус — инфографика!)

Эти советы по выживанию помогут тебе при встрече с акулой

Maxim
Открыть в приложении