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 понять женщину: 5 книг, которые помогут разобраться в устройстве женской психологии Как понять женщину: 5 книг, которые помогут разобраться в устройстве женской психологии

Книги, которые помогут погрузиться во внутренний мир женщины и лучше понять его

Популярная механика
Россия попала в список самых работающих стран! Снова! Но не спеши ликовать. И вот почему Россия попала в список самых работающих стран! Снова! Но не спеши ликовать. И вот почему

Занимательный доклад Организации экономического сотрудничества и развития

Maxim
Робопчелу научили садиться по-комарьи Робопчелу научили садиться по-комарьи

Инженеры разработали шасси для миниатюрного орнитоптера RoboBee

N+1
Три ступени. Forbes представил рейтинг франшиз — 2018 Три ступени. Forbes представил рейтинг франшиз — 2018

Forbes впервые представляет рейтинг франшиз с разбивкой на группы

Forbes
Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему Все фильмы Пон Джун Хо, снявшего «Микки 17» и «Паразиты»: от худшего к лучшему

8 фильмов южнокорейского режиссера, от легких комедий до мощных триллеров

Maxim
Жить на свои. Как накопить на пенсию, не ожидая милостей от государства Жить на свои. Как накопить на пенсию, не ожидая милостей от государства

Единственный способ обеспечить себе пенсию в России — накопить на нее самому

СНОБ
Как появляется желание убивать Как появляется желание убивать

О том, почему у людей появляется желание причинить боль и страдания другим

СНОБ
Икигай: 3 упражнения, чтобы найти свое призвание Икигай: 3 упражнения, чтобы найти свое призвание

Как развить в себе креативность

Psychologies
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
Елизавета Боярская: Елизавета Боярская:

Двухдневное путешествие в Барселону вместе с актрисой Елизаветой Боярской

Cosmopolitan
Как ухаживать за белой обувью Как ухаживать за белой обувью

Правила обращения с белой обувью

Maxim
Как справиться с варикозом Как справиться с варикозом

Красивые и здоровые ноги – мечта каждой женщины

Домашний Очаг
Почему после 30 жизнь становится лучше Почему после 30 жизнь становится лучше

Как мы меняемся, переходя возрастной рубеж в 30 лет?

Psychologies
Кара Делевинь о моментах, которые изменили ее жизнь Кара Делевинь о моментах, которые изменили ее жизнь

Модель рассказала о самом главном — от первой татуировки до разбитого сердца

Vogue
«Удовольствие связано с чувством вины» «Удовольствие связано с чувством вины»

Могут ли женщины безоглядно отдаваться наслаждению

Psychologies
Самые быстрые в Советском Союзе: советская «Формула» Самые быстрые в Советском Союзе: советская «Формула»

Аппарат, который впервые в истории должен был достичь сверхзвуковой скорости

Популярная механика
Умри все живое: 10 тайных причин неприятного запаха изо рта Умри все живое: 10 тайных причин неприятного запаха изо рта

Десять неочевидных причин убийственного аромата изо рта

Cosmopolitan
Как выбрать идеальные плавки Как выбрать идеальные плавки

Что о твоих плавках будут думать девушки на пляже

GQ
25 раз, когда хотели как лучше 25 раз, когда хотели как лучше

Самые идиотские бизнес-решения принимаются с самым серьезным выражением лица

Maxim
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
5 простых способов разжечь огонь без спичек на природе 5 простых способов разжечь огонь без спичек на природе

Как быстро и просто разжечь огонь с помощью подручных средств

Популярная механика
Александр Рубцов: Философия двух переулков. Как переосмыслить двусторонние отношения России и США Александр Рубцов: Философия двух переулков. Как переосмыслить двусторонние отношения России и США

Перегнувший палку постмодернист Трамп снова захвачен консервативным порядком

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

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

РБК
В едином ритме В едином ритме

В Доминикане никому нет дела, кто ты и откуда. Страна, где каждый день праздник

Вокруг света
3 открытия, которые облегчают жизнь 3 открытия, которые облегчают жизнь

Что делать со своими негативными чувствами

Psychologies
Михаил Зощенко. Вера, Надежда и другие любови Михаил Зощенко. Вера, Надежда и другие любови

Писатель Михаил Зощенко и его женщины

Караван историй
«Мне катастрофически не хватает денег». Правила бизнеса Сергея Галицкого «Мне катастрофически не хватает денег». Правила бизнеса Сергея Галицкого

Правила бизнеса Сергея Галицкого

Forbes
Чем опасны народные поговорки Чем опасны народные поговорки

Наши эксперты проанализировали пять известных изречений

Psychologies
7 самых обязательных к просмотру фильмов с Джейсоном Стейтемом 7 самых обязательных к просмотру фильмов с Джейсоном Стейтемом

Фильмы с Джейсоном Стейтемом можно перечислять бесконечно, но мы выбрали семь

Maxim
Нетуристический Пьемонт Нетуристический Пьемонт

Отдыхаем от суеты и неспешно объезжаем красивейшие итальянские озера

АвтоМир
Открыть в приложении