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

Комедии, фильмы из детства и «Властелин колец»: как вылечить весеннюю апатию с помощью кино Комедии, фильмы из детства и «Властелин колец»: как вылечить весеннюю апатию с помощью кино

Как хорошее кино может помочь справиться с плохим настроением?

Популярная механика
Очень Дальний Восток Очень Дальний Восток

Как живут и ездят во Владивостоке и его окрестностях

АвтоМир
Анатомия QR-кодов: как устроены загадочные черно-белые квадраты Анатомия QR-кодов: как устроены загадочные черно-белые квадраты

QR-коды могут содержать разную информацию, как же им удается это все впитывать?

ТехИнсайдер
Вкус перемен Вкус перемен

Через несколько лет появится еда, которую сейчас сложно назвать съедобной

Вокруг света
Honda представила кроссовер Passport четвертого поколения, сделав акцент на внедорожные характеристики и сохранив 3.5V6 Honda представила кроссовер Passport четвертого поколения, сделав акцент на внедорожные характеристики и сохранив 3.5V6

Новый Passort от Honda: смесь классического SUV и копия Isuzu Rodeo

4x4 Club
С точки зрения любви С точки зрения любви

Мы поговорили с Гузель Яхиной про новый роман и про служение слову

Seasons of life
Фиолетовая пудра. Кайли Дженнер может стать самым молодым миллиардером в истории Фиолетовая пудра. Кайли Дженнер может стать самым молодым миллиардером в истории

Сестра Ким Кардашьян заработала на продаже косметики $900 млн

Forbes
Рекорды скорости на автомобиле: иллюстрированный справочник 1898-1914 Рекорды скорости на автомобиле: иллюстрированный справочник 1898-1914

Рекорды скорости на автомобиле 1898-1914

Популярная механика
Драться меня научил папа Драться меня научил папа

Денис Драгунский, мальчик из «Денискиных рассказов», сам стал писателем

Добрые советы
10 чудных фактов о фильме «Кин-дза-дза!» 10 чудных фактов о фильме «Кин-дза-дза!»

Только постигнув эти факты, ты получишь право носить малиновые штаны!

Maxim
США и Китай готовятся к новому раунду торговой войны. Весь мир фрустрирован США и Китай готовятся к новому раунду торговой войны. Весь мир фрустрирован

Воюют две самые крупные экономики — страдаем все мы

Maxim
Глаз как у орла: 8 элементарных правил здорового зрения (просто и не занудно) Глаз как у орла: 8 элементарных правил здорового зрения (просто и не занудно)

Что имеем — не храним, потерявши — плачем

Playboy
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
Дезорганизованный протест Дезорганизованный протест

Стоит ли доверяться прогнозам социологов?

Огонёк
Диктатура борщевиков Диктатура борщевиков

Как культурное растение стало непобедимым сорняком

Огонёк
Тренд или случайность. Почему российские компании уходят с биржи Тренд или случайность. Почему российские компании уходят с биржи

С чем связан отказ российских эмитентов от публичного статуса?

Forbes
Каким был последний день чемпионата мира по футболу. Фоторепортаж Каким был последний день чемпионата мира по футболу. Фоторепортаж

15 июля на стадионе "Лужники" состоялся финал чемпионата мира по футболу

Esquire
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
Другая Турция Другая Турция

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

Лиза
7 слов, которые ты, скорее всего, употребляешь неправильно 7 слов, которые ты, скорее всего, употребляешь неправильно

Пусть прочитавший бросит в неграмотного словарем, если сам окажется без греха!

Maxim
Разбейте это немедленно: восемь самых чудовищных Ferrari планеты Земля Разбейте это немедленно: восемь самых чудовищных Ferrari планеты Земля

Иногда даже у великих выходят ничтожные творения.

Maxim
Портрет генами Портрет генами

ДНК-фенотипирование позволит восстановить облик преступника по его генам

Популярная механика
10 главных мемов ЧМ-2018 10 главных мемов ЧМ-2018

Чем запомнится нынешний чемпионат мира по футболу

Русский репортер
Два билета в лето Два билета в лето

Кто-то еще только собирает чемоданы, а кому-то уже удалось насладиться летом

OK!
Хороший курс. Рубль может укрепиться к доллару до конца года Хороший курс. Рубль может укрепиться к доллару до конца года

Российская валюта значительно недооценена

Forbes
Стейки и морепродукты в одной тарелке: необычные рецепты от шефа Moregrill Стейки и морепродукты в одной тарелке: необычные рецепты от шефа Moregrill

Surf&Turf — гастрономический жанр, объединяющий на тарелке дары земли и моря

Cosmopolitan
Чимаманда Нгози Адичи Чимаманда Нгози Адичи

Чимаманда Нгози Адичи: Организаторы брака

Esquire
Наш капитан Наш капитан

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

Cosmopolitan
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
Рубль бережет Рубль бережет

Как планировать семейный бюджет и научить домочадцев экономить

StarHit
Открыть в приложении