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

Режим многозадачности: как выполнять несколько задач одновременно и не сойти с ума Режим многозадачности: как выполнять несколько задач одновременно и не сойти с ума

Может ли человек быть многозадачным?

Популярная механика
Правила идеального мужского аккаунта в соцсетях Правила идеального мужского аккаунта в соцсетях

С таким аккаунтом у тебя отбоя не будет от виртуальных поклонниц!

Maxim
VisionLabs внедрила систему распознавания дипфейков в банках четырех стран VisionLabs внедрила систему распознавания дипфейков в банках четырех стран

VisionLabs внедрил систему обнаружения дипфейков в банки России

Forbes
Менопауза: как подготовиться и пережить? Менопауза: как подготовиться и пережить?

Менопауза: как подготовиться и пережить?

Psychologies
Я вижу, о чем вы думаете Я вижу, о чем вы думаете

Как агенты ФБР читают людей

kiozk originals
Черная кошка, розовая пантера: история самой киногеничной банды XXI века Черная кошка, розовая пантера: история самой киногеничной банды XXI века

История восточноевропейского криминального клана «Розовые пантеры»

Maxim
Анна Андерсон в роли Анастасии Анна Андерсон в роли Анастасии

Истории «чудесного спасения» погибших лиц царской крови случались неоднократно

Дилетант
Сталинградский тракторный завод был построен в США! Сталинградский тракторный завод был построен в США!

Самые неожиданные родины национальных символов

Maxim
Новое двуличие Новое двуличие

Как с помощью провокации молодых людей подвели под статью об экстремизме

Русский репортер
Что делать, если бросила девушка? 8 самых вредных советов (не делайте так!) Что делать, если бросила девушка? 8 самых вредных советов (не делайте так!)

Что делать, если бросила девушка? 8 самых вредных советов (не делайте так!)

Playboy
Как Виктуар де Кастеллан стала золотых дел мастером Как Виктуар де Кастеллан стала золотых дел мастером

Как аристократка и тусовщица стала ювелиром

Vogue
Легендарные эротические фото звезд: от Монро до Кардашьян Легендарные эротические фото звезд: от Монро до Кардашьян

Легендарные эротические фото звезд: от Монро до Кардашьян

Cosmopolitan
Триумф Стаса! Три причины, почему сборная России победила испанцев Триумф Стаса! Три причины, почему сборная России победила испанцев

Как случилось невероятное, и сборная России смогла обыграть испанцев

Maxim
У меня будет стадо бычков У меня будет стадо бычков

Арине Смирновой не нравилось работать в рекламе – и она стала фермером

Домашний Очаг
Ну и тип! Ну и тип!

Как выбрать уходовые средства для лица?

Cosmopolitan
Комната смеха Комната смеха

Детская комната — особенная

AD
«Мне катастрофически не хватает денег». Правила бизнеса Сергея Галицкого «Мне катастрофически не хватает денег». Правила бизнеса Сергея Галицкого

Правила бизнеса Сергея Галицкого

Forbes
Круто, ты попала! Круто, ты попала!

20-ка самых обсуждаемых в Сети представительниц слабого пола

StarHit
Уходим в отрыв Уходим в отрыв

Самое время грамотно подготовиться к отдыху, чтобы не пережить нервный стресс

StarHit
Разморозка биткоина: когда ждать нового роста криптовалют Разморозка биткоина: когда ждать нового роста криптовалют

Ждать ли роста курса криптовалют в ближайшее время?

Forbes
Портреты маслом Портреты маслом

Собственная галерея героев прекрасного уголка Италии — Умбрии

Вокруг света
Намиб — самая удивительная пустыня мира Намиб — самая удивительная пустыня мира

Пустыня Намиб, полагают, не только самая древняя в мире, но и самая холодная

Cosmopolitan
Ингеборга Дапкунайте: «Я подсознательно чувствую, что мой чемодан всегда открыт» Ингеборга Дапкунайте: «Я подсознательно чувствую, что мой чемодан всегда открыт»

Беседа писателя Александра Цыпкина и актрисы Ингеборги Дапкунайте

Esquire
13 летних занятий, которые сделают вас счастливее 13 летних занятий, которые сделают вас счастливее

Зарядиться позитивом и наполниться энергией помогут 13 летних занятий

Psychologies
«Я стараюсь создавать вокруг себя позитив» «Я стараюсь создавать вокруг себя позитив»

Алсу отмечает двойной юбилей: ей исполнилось 35, и она уже 20 лет на эстраде

OK!
Cкайп-терапия: реальная помощь или иллюзия? Cкайп-терапия: реальная помощь или иллюзия?

Виртуальное общение с психологом — насколько это эффективно?

Psychologies
Код в мешке Код в мешке

Разработчик Telegram — о слабых местах мессенджера

GQ
10 вопросов о любви 10 вопросов о любви

То, что происходит между нами, — настоящая любовь или мимолетное увлечение?

Psychologies
Самые опасные виды спорта — от бейсджампинга до рафтинга Самые опасные виды спорта — от бейсджампинга до рафтинга

Профессиональный спорт всегда связан с травмами

Playboy
8 причин, почему женщины остаются в несчастливых отношениях 8 причин, почему женщины остаются в несчастливых отношениях

Почему женщины остаются в несчастливых отношениях

Psychologies
Открыть в приложении