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

Что делать, если у кошки или собаки блохи: вот как от них избавиться Что делать, если у кошки или собаки блохи: вот как от них избавиться

Как заметить блох на питомце и что с ними делать?

Популярная механика
Адаптогены — новые суперфуды Адаптогены — новые суперфуды

Адаптогены — новые суперфуды. Борются со стрессом, тревогой и ленью

Vogue
Как снять защиту записи флешки: избавляемся от ошибки «диск защищен» Как снять защиту записи флешки: избавляемся от ошибки «диск защищен»

Как снять защиту записи с флешки usb, если диск защищен?

CHIP
Станислав Черчесов: «Мы сделали так, что Россия влюбилась в свою сборную» Станислав Черчесов: «Мы сделали так, что Россия влюбилась в свою сборную»

Итоговое интервью у главного тренера сборной России Станислава Черчесова

Maxim
7 обычных продуктов, которые могут серьезно навредить 7 обычных продуктов, которые могут серьезно навредить

Какие из спутников обыденной жизни могут представлять серьезную опасность

Популярная механика
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
Лучшие шутки дня и беспорядочные связи Лучшие шутки дня и беспорядочные связи

Добрососедский дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
О чем говорит ваш гнев? О чем говорит ваш гнев?

Гнев известен разрушающей силой и чаще воспринимается негативно

Psychologies
Золотые горы Золотые горы

Как работает казино в новой игорной зоне «Красная Поляна»

Forbes
Сергей Чапнин:Неудобная правда об останках Сергей Чапнин:Неудобная правда об останках

В ночь на 17 июля 1918 года была расстреляна царская семья

СНОБ
Ты этого ждала: 10 идей пляжных образов в стиле героев Disney Ты этого ждала: 10 идей пляжных образов в стиле героев Disney

Подборка идеальных пляжных образов, вдохновленных героями любимых мультфильмов

Cosmopolitan
Летим домой: зачем миллиардер Усманов переводит бизнес в Россию Летим домой: зачем миллиардер Усманов переводит бизнес в Россию

Крупнейшие активы бизнесмена переводятся с Кипра на российскую компанию

Forbes
Girl in Vogue: Татуна Николаишвили Girl in Vogue: Татуна Николаишвили

Знакомьтесь с одной из немногих в Грузии дизайнеров-минималистов

Vogue
“Чукоккала” и около “Чукоккала” и около

История музея Корнея Чуковского в Переделкино

AD
Первое свидание: продолжение следует? Первое свидание: продолжение следует?

Можно ли при первом знакомстве сказать, будет ли продолжение

Psychologies
Море любви Море любви

У курортных романов, помимо опасностей, есть множество плюсов

Добрые советы
Громкий дон Громкий дон

История Джона Готти Младшего, босса мафиозной семьи Гамбино

Maxim
«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
Как добиться эффекта пляжных волос Как добиться эффекта пляжных волос

Как добиться эффекта пляжных волос даже за тысячи километров от моря

GQ
12 наиболее самых наилучшейших эпизодов «Южного Парка» 12 наиболее самых наилучшейших эпизодов «Южного Парка»

Рейтинг самых убойных и каноничных серий «Южного Парка»

Maxim
«Выступление не состоится»: реакция на бойкот «Нашествия» из-за милитаризма «Выступление не состоится»: реакция на бойкот «Нашествия» из-за милитаризма

Реакция на бойкот «Нашествия» из-за милитаризма

Playboy
Люди слова Люди слова

На Гавайях «алоха» — больше чем слово

Вокруг света
Спасение миллионов. Что делать владельцам иностранных счетов на Кипре и в Прибалтике Спасение миллионов. Что делать владельцам иностранных счетов на Кипре и в Прибалтике

Что делать владельцам иностранных счетов на Кипре и в Прибалтике

Forbes
Стабильное состояние: что делает врач скорой за часовую зарплату Смолова, Кокорина и Дзюбы Стабильное состояние: что делает врач скорой за часовую зарплату Смолова, Кокорина и Дзюбы

Что успевает сделать врач за часовую зарплату футболиста

Forbes
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
Хип-хоперша Несс Найт — девушка трудной судьбы с большим будущим Хип-хоперша Несс Найт — девушка трудной судьбы с большим будущим

Как Несс Найт прошла путь от хостес в стрип-клубе до восходящей звезды

Vogue
Наш капитан Наш капитан

Все мы знаем Джонни Деппа как актера, но его первая любовь – музыка

Cosmopolitan
Кровное дело. Как «Инвитро» становится сетью лечебных клиник Кровное дело. Как «Инвитро» становится сетью лечебных клиник

Масштабно мыслить в «Инвитро» начали уже давно

Forbes
В чем ездить на мотоцикле по городу? В чем ездить на мотоцикле по городу?

Чтобы быть стильным и остаться живым, следуй этим правилам

GQ
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
Открыть в приложении