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 правильно чистить смартфон от загрязнений Как правильно чистить смартфон от загрязнений

Мобильный телефон называют одним из самых загрязнённых предметов в доме

Популярная механика
Веселые каникулы Веселые каникулы

Чтобы за лето ребенок набрался сил, ему надо проводить время на свежем воздухе

Лиза
OpenAI впервые за пять лет выпустила языковые модели с открытыми весами OpenAI впервые за пять лет выпустила языковые модели с открытыми весами

Компания OpenAI выпустила две большие языковые модели с открытыми весами

N+1
Самые известные преступники мира: от Усамы Бен Ладена до Чарльза Мэнсона Самые известные преступники мира: от Усамы Бен Ладена до Чарльза Мэнсона

Bзвестные преступники, которые на долгое время вошли в историю

Playboy
Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций Исследование показало, что социальное дистанцирование не защищает от инфекций

Социальное дистанцирование не защищает от инфекций. А что защищает?

ТехИнсайдер
Почему совет «найди свое призвание» может быть неудачным Почему совет «найди свое призвание» может быть неудачным

Интересы лучше не искать в готовом виде, а развивать самостоятельно

Популярная механика
Цена долголетия. Какой должна быть правильная пенсионная реформа Цена долголетия. Какой должна быть правильная пенсионная реформа

Российская пенсионная система остро нуждается в реформировании

Forbes
Чем опасен эмоциональный груз и как от него избавиться Чем опасен эмоциональный груз и как от него избавиться

Чтобы изменить все к лучшему, важно понять, что с вами происходит

Psychologies
Линия бровей: поговорим про хвостик Линия бровей: поговорим про хвостик

Анастасия Алексеенко предлагает поговорить о «хвостике» брови

Cosmopolitan
Чем опасно раннее развитие интеллекта? Чем опасно раннее развитие интеллекта?

Чем опасно раннее развитие интеллекта

Psychologies
Амели Ревва: «Когда все уходят, тихонько крадусь к холодильнику» Амели Ревва: «Когда все уходят, тихонько крадусь к холодильнику»

Дочь шоумена рассказала, о чем секретничает с подругой

StarHit
Притяженья больше нет Притяженья больше нет

Диета Конора Макгрегора

GQ
Идея! Поучаствовать в правосудии Идея! Поучаствовать в правосудии

Сколько лет учиться на присяжного и сколько зарабатывают понятые

Maxim
Яндекс проиндексировал и дал доступ к тысячам документам Google Docs Яндекс проиндексировал и дал доступ к тысячам документам Google Docs

Вчера одна половина рунета узнала пароли другой

Maxim
Политика стиля: самые громкие модные провалы первых леди Политика стиля: самые громкие модные провалы первых леди

Самые громкие модные провалы первых леди

Cosmopolitan
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
«Катя Новожилова никогда не даст Егору!» — Георгий Черданцев в твиттере раздает черные метки «Катя Новожилова никогда не даст Егору!» — Георгий Черданцев в твиттере раздает черные метки

Георгий Черданцев прославился своим мощным твиттером

Maxim
Менопауза: как подготовиться и пережить? Менопауза: как подготовиться и пережить?

Менопауза: как подготовиться и пережить?

Psychologies
«Удовольствие связано с чувством вины» «Удовольствие связано с чувством вины»

Могут ли женщины безоглядно отдаваться наслаждению

Psychologies
Отцы и дети Отцы и дети

Алексей Серебряков делится своими впечатлениями от съемок в фильме «Ван Гоги»

OK!
Страх перед пенсией. Ученые развенчали мифы о пенсионной реформе Страх перед пенсией. Ученые развенчали мифы о пенсионной реформе

Повышение пенсионного возраста активно критикуют

Forbes
Страшная стабильность: когда будет выгодно брать жилье в ипотеку Страшная стабильность: когда будет выгодно брать жилье в ипотеку

Строительная отрасль переходит на проектное финансирование

Forbes
Фестиваль-путешествие лаборатории «Человек мира» Фестиваль-путешествие лаборатории «Человек мира»

Фестиваль-путешествие лаборатории «Человека Мира»

Cosmopolitan
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
Из худышки в толстушку: знаменитости, которые поправились до неузнаваемости Из худышки в толстушку: знаменитости, которые поправились до неузнаваемости

Не у всех голливудских звезд получается держать себя в ежовых рукавицах

Cosmopolitan
Побег из тусовки Побег из тусовки

В светлое время Ибица переходит на размеренный темп, идеальный для путешествий

Quattroruote
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
Ксения Новикова: Ксения Новикова:

Ксения Новикова из «Блестящих»: какие мужчины встречались на ее пути

Караван историй
Михаил Зощенко. Вера, Надежда и другие любови Михаил Зощенко. Вера, Надежда и другие любови

Писатель Михаил Зощенко и его женщины

Караван историй
«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
Открыть в приложении