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 мы так плохо помним наше детство? Почему мы так плохо помним наше детство?

Почему у большинства людей нет никаких воспоминаний о первых 3-4 годах жизни

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
От стрелочных приборов до бортовых компьютеров: как развивалась авионика в самолетах От стрелочных приборов до бортовых компьютеров: как развивалась авионика в самолетах

Как менялись технологии авионики на протяжении веков

ТехИнсайдер
Какие кроссовки носили мужчины на этой неделе Какие кроссовки носили мужчины на этой неделе

Как 2 Chainz носит Yeezy 500, почему Тимберлейк постоянно в Air Jordan

GQ
Это не то,что вы подумали: страпонтен, клитория, епитрахиль — слова, за которые вам не должно быть стыдно Это не то,что вы подумали: страпонтен, клитория, епитрахиль — слова, за которые вам не должно быть стыдно

О словах, за которые вам не должно быть стыдно, пусть и звучат они забавно

ТехИнсайдер
Парадокс ЕГЭ Парадокс ЕГЭ

Единый государственный экзамен ухудшил качество российского образования

СНОБ
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
Что-что? Итальянские врачи доказали, что Криштиану Роналду всего 20 лет Что-что? Итальянские врачи доказали, что Криштиану Роналду всего 20 лет

Лучший футболист мира прошел медобследование в «Ювентусе»

Maxim
«Выскажу мнение»: конфликт Земфиры с Гречкой и Монеточкой превратился в мем «Выскажу мнение»: конфликт Земфиры с Гречкой и Монеточкой превратился в мем

Известная певица Земфира выступила с критикой в адрес Монеточки и Гречки

Playboy
Просто и со вкусом: 12 самых модных укладок этого лета Просто и со вкусом: 12 самых модных укладок этого лета

12 самых модных укладок этого лета

Cosmopolitan
Глубина свободы Глубина свободы

Корреспондент «Вокруг света» спустился на самое дно французской столицы

Вокруг света
«Абстрактно полагаться на социальное государство нельзя» «Абстрактно полагаться на социальное государство нельзя»

Интервью с членом Высшего совета партии «Единая Россия» Владимиром Плигиным

Эксперт
Лето с пользой: игры для детей, развивающие речь Лето с пользой: игры для детей, развивающие речь

Игры для детей, развивающие речь

Psychologies
Рекорды скорости на автомобиле: иллюстрированный справочник 1922-1947 Рекорды скорости на автомобиле: иллюстрированный справочник 1922-1947

Рекорды скорости на автомобиле 1922-1947

Популярная механика
Рубль бережет Рубль бережет

Как планировать семейный бюджет и научить домочадцев экономить

StarHit
В прокате «Паранормальное» — еще один интеллектуальный ужастик, который захватит ваше воображение В прокате «Паранормальное» — еще один интеллектуальный ужастик, который захватит ваше воображение

Два брата попадают в лагерь странных и улыбчивых отшельников

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

В Баку встретились тяжелый люкс, лаконичный casual и аскетичный спортшик

GQ
«Нам из бюджета не надо много денег» «Нам из бюджета не надо много денег»

О новых программах кредитования и цене денег

Эксперт
Три новых смартфона Nokia на Android - тема этого лета Три новых смартфона Nokia на Android - тема этого лета

Новые смартфоны Nokia 5.1, Nokia 3.1 и Nokia 2.1

Maxim
Торжество морали: Дерипаска отсудил миллион рублей у Насти Рыбки и ее секс-тренера Торжество морали: Дерипаска отсудил миллион рублей у Насти Рыбки и ее секс-тренера

История конфликта между Олегом Дерипаской и Настей Рыбкой подошла к развязке

Forbes
Снова вместе Снова вместе

Поп-группа 5sta Family не так давно воссоединилась

OK!
Сказка станет былью. Искусственный интеллект убьет магазины Сказка станет былью. Искусственный интеллект убьет магазины

Искусственный интеллект может стать идеальным слугой

Forbes
Один в море Один в море

Танцовщик и хореограф Юрий Смекалов

OK!
«Отстаньте от родителей»: почему вы не будете счастливы, пока не сможете их простить «Отстаньте от родителей»: почему вы не будете счастливы, пока не сможете их простить

Каждый день нам говорят, что корень всех проблем — в детстве

Psychologies
Здравствуй, дерево! Здравствуй, дерево!

О чем разговаривают деревья втайне от людей

Вокруг света
«Хозяин Курил»: кому принадлежит дальневосточная рыба «Хозяин Курил»: кому принадлежит дальневосточная рыба

Александр Верховский купил Преображенскую базу тралового флота (ПБТФ)

Forbes
В соцсетях обсуждают победу сборной Хорватии в полуфинале ЧМ-2018 В соцсетях обсуждают победу сборной Хорватии в полуфинале ЧМ-2018

11 июля сборная Хорватия победила команду Англии со счетом 2:1

Esquire
Сохранять спокойствие Сохранять спокойствие

Дизайнерские приёмы в интерьере спальни

SALON-Interior
Ольга Бузова вошла в десятку главных знаменитостей по версии Forbes Ольга Бузова вошла в десятку главных знаменитостей по версии Forbes

В России селебрити зарабатывают меньше западных коллег, но разница сокращается

Forbes
5 причин, почему вы не можете забыть бывшего 5 причин, почему вы не можете забыть бывшего

Какие ловушки мешают справиться с переживаниями и открыться новому опыту

Psychologies
Открыть в приложении