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

Дофаминовое голодание: панацея от повседневных зависимостей или упорная работа над собой Дофаминовое голодание: панацея от повседневных зависимостей или упорная работа над собой

Сейчас люди нередко обращаются к дофаминовому голоданию

Популярная механика
У меня будет стадо бычков У меня будет стадо бычков

Арине Смирновой не нравилось работать в рекламе – и она стала фермером

Домашний Очаг
Как играть в шахматы с компьютером бесплатно: топ-5 популярных сервисов Как играть в шахматы с компьютером бесплатно: топ-5 популярных сервисов

Если у вас нет напарника для игры в шахматы, можно использовать ИИ

CHIP
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
Игра Brawl Stars: популярное развлечение или угроза для детей? Игра Brawl Stars: популярное развлечение или угроза для детей?

Разбираемся, в чем секрет игры Brawl Stars и стоит ли беспокоиться взрослым

Psychologies
От Австрии до Гренады: 10 стран, в которых можно купить гражданство От Австрии до Гренады: 10 стран, в которых можно купить гражданство

10 стран, в которых можно купить гражданство

Playboy
Сюрпризы от ФНС. Будут ли облагаться налогом переводы на карту Сюрпризы от ФНС. Будут ли облагаться налогом переводы на карту

Когда переводы денег с карты на карту не влекут возникновение НДФЛ

Forbes
Расстрельный бутик на Никольской Расстрельный бутик на Никольской

Травматическое прошлое, с которым расстаться не так легко, как кажется

Огонёк
Геннадий Карюк. Конец прекрасной эпохи Геннадий Карюк. Конец прекрасной эпохи

Кинооператор Геннадий Карюк вспоминает Киру Муратову и Станислава Говорухина

Караван историй
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
Цветная эволюция Цветная эволюция

Этим летом в театре «Балет Москва» премьера — спектакль «Транскрипция цвета»

Seasons of life
От Лары Крофт до Дивы: 16 самых соблазнительных героинь видеоигр От Лары Крофт до Дивы: 16 самых соблазнительных героинь видеоигр

Чтобы быть желанной и популярной, девушке вовсе не обязательно быть реальной

Playboy
5 кризисов, которые переживает каждая женщина 5 кризисов, которые переживает каждая женщина

Жизненные кризисы неизбежно переживают и мужчины, и женщины

Psychologies
Легендарные эротические фото звезд: от Монро до Кардашьян Легендарные эротические фото звезд: от Монро до Кардашьян

Легендарные эротические фото звезд: от Монро до Кардашьян

Cosmopolitan
Как носить футбольную форму в обычной жизни Как носить футбольную форму в обычной жизни

Шорты на резинке и джерси — в повседневный гардероб

Esquire
Азиатский вояж Азиатский вояж

Москвичи Александра Етонова и Влад Пичугин на машине доехали до Таиланда

StarHit
После развода: как строить личную жизнь, если у вас есть дети? После развода: как строить личную жизнь, если у вас есть дети?

Если мы используем чрезмерную заботу о детях, это не поможет никому

Psychologies
Мусор и ветер Мусор и ветер

Каждый из нас производит сотни килограммов отходов в год

Популярная механика
В кино на этой неделе: басня о Человеке-муравье, кровавая сказка и новелла Мураками В кино на этой неделе: басня о Человеке-муравье, кровавая сказка и новелла Мураками

В прокате “Человек-муравей и Оса”, а также “Пылающий” и “Зверь”.

Esquire
Островная лихорадка Островная лихорадка

Аборигены, передающие по наследству райские кущи

Вокруг света
Советы да любовь Советы да любовь

Лев Рубинштейн о кутежах и сбежавших женихах

GQ
Cкайп-терапия: реальная помощь или иллюзия? Cкайп-терапия: реальная помощь или иллюзия?

Виртуальное общение с психологом — насколько это эффективно?

Psychologies
В Сочи школьники разрабатывают станцию для обработки снимков Земли из космоса В Сочи школьники разрабатывают станцию для обработки снимков Земли из космоса

Российские школьники разрабатывают специальную станцию

Популярная механика
Одежды ангелов Одежды ангелов

Экскурсия по лондонскому ателье, где создают костюмы для главных киношедевров

Вокруг света
Избитая тема. Как прекратить пытки в российских тюрьмах Избитая тема. Как прекратить пытки в российских тюрьмах

Реформа системы исполнения наказаний давно назрела

Esquire
«Удовольствие связано с чувством вины» «Удовольствие связано с чувством вины»

Могут ли женщины безоглядно отдаваться наслаждению

Psychologies
Молдавский раздрай Молдавский раздрай

Уже осенью граждане Молдавии выберут новый состав парламента

Эксперт
В окрестностях озера Неро В окрестностях озера Неро

Ростов, что в ярославской области, – один из древнейших городов России

АвтоМир
10 фактов о секте 10 фактов о секте

6 июля в Японии казнили основателя секты «Аум Синрике» Секо Асахара

Esquire
Что носили мужчины на фестивале «Жара» Что носили мужчины на фестивале «Жара»

В Баку встретились тяжелый люкс, лаконичный casual и аскетичный спортшик

GQ
Открыть в приложении