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

Почему не нужно гладить постельное белье: 3 элементарные причины Почему не нужно гладить постельное белье: 3 элементарные причины

Привычка гладить пододеяльники может плохо сказаться на качестве вашего сна

Популярная механика
Отпустить обиду, чтобы вновь обрести себя Отпустить обиду, чтобы вновь обрести себя

Лишая нас одних возможностей, жизнь непременно дарит другие

Psychologies
Зарядки, SIM-карты и кнопки: какие технологии в гаджетах могут исчезнуть уже через пару лет Зарядки, SIM-карты и кнопки: какие технологии в гаджетах могут исчезнуть уже через пару лет

О том, какие технологии в гаджетах имеют тенденцию к полному исчезновению

ТехИнсайдер
Гетеродинамика: тест Nissan GT-R Гетеродинамика: тест Nissan GT-R

За что Nissan GT-R получил статус культового автомобиля

Популярная механика
Пять языков любви Пять языков любви

Секрет прочных отношений

kiozk originals
Другая Турция Другая Турция

Если ты устала от городской суеты и бешеного ритма, то тебе нужно в Турцию

Лиза
Восставшие: люди, которых много лет считали мертвыми, а они оказались живы Восставшие: люди, которых много лет считали мертвыми, а они оказались живы

Этих людей давным-давно «похоронили», а они вернулись спустя десятки лет

Cosmopolitan
Не умею отдыхать! Не умею отдыхать!

Что мешает восстановить силы и использовать отпуск по назначению?

Домашний Очаг
Политика стиля: самые громкие модные провалы первых леди Политика стиля: самые громкие модные провалы первых леди

Самые громкие модные провалы первых леди

Cosmopolitan
На те же грабли На те же грабли

Чем нас привлекают неудачники?

Psychologies
«Ты рогоносец, Бонасье»: законы мужской ревности от Михаила Лабковского «Ты рогоносец, Бонасье»: законы мужской ревности от Михаила Лабковского

Законы мужской ревности от Михаила Лабковского

Playboy
Понять и простить Понять и простить

Финалист шоу «Голос» впервые за 34 года встретился с родной матерью

StarHit
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
Лучшие шутки дня и скандинавская ходьба! Лучшие шутки дня и скандинавская ходьба!

Пенсионный дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim

15 июля в Москве завершился чемпионат мира по футболу

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

Рейтинг самых убойных и каноничных серий «Южного Парка»

Maxim
Спиральная динамика: как по одежде выбрать будущую жену Спиральная динамика: как по одежде выбрать будущую жену

Как определить по одежде жизненные приоритеты девушки и ее отношение к семье

Psychologies
Как правильно пить коньяк, которому 100 лет? Как правильно пить коньяк, которому 100 лет?

Батист Луазо – о том, как производится коньяк

Esquire
«Театр Наций FEST» в Тобольске: как Пушкин победил футбол «Театр Наций FEST» в Тобольске: как Пушкин победил футбол

Сюрпризы и открытия фестиваля, придуманного Евгением Мироновым

СНОБ
«Не надо бороться за власть». Правила бизнеса Александра Мамута «Не надо бороться за власть». Правила бизнеса Александра Мамута

Один из самых интеллигентных миллиардеров о том, зачем он зарабатывает деньги

Forbes
Что такое звуковая архитектура? Что такое звуковая архитектура?

Зимун строит удивительные архитектурные звуковые платформы

Популярная механика
Что есть, смотреть и слушать на Eat Film Festival Что есть, смотреть и слушать на Eat Film Festival

Гастрономическая тема становится полноправной частью поп-культуры

Esquire
Лучшие шутки дня и Милонов! Лучшие шутки дня и Милонов!

Малахитовый дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Праздник живота Праздник живота

Неочевидные способы приблизить беременность

Glamour
Анастасия Стежко. Преодоление Анастасия Стежко. Преодоление

История актрисы Анастасии Стежко

Караван историй
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
Тайная кнопка: всегда ли влиять на других плохо? Тайная кнопка: всегда ли влиять на других плохо?

Всегда ли влиять на других плохо? И как защититься, если потребуется?

Psychologies
Прошлое не вернуть. Россия больше не будет великой научной державой Прошлое не вернуть. Россия больше не будет великой научной державой

Атомные, космические и военные технологии нуждаются в дальнейшем развитии

Forbes
Несолнечные Пиренеи: почему Испания собирается «раскулачивать» богатых нерезидентов Несолнечные Пиренеи: почему Испания собирается «раскулачивать» богатых нерезидентов

Испания перестает быть удобным местом для минимизации налогов

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
Открыть в приложении