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

8 продуктов, которые ни в коем случае нельзя есть просроченными 8 продуктов, которые ни в коем случае нельзя есть просроченными

Некоторые продукты с последним ударом часов превращаются в настоящий яд

Популярная механика
Россия попала в список самых работающих стран! Снова! Но не спеши ликовать. И вот почему Россия попала в список самых работающих стран! Снова! Но не спеши ликовать. И вот почему

Занимательный доклад Организации экономического сотрудничества и развития

Maxim
Динамически меняющая внешность маска поможет обмануть систему распознавания лиц Динамически меняющая внешность маска поможет обмануть систему распознавания лиц

Инженеры создали маску, способную изменять форму лица и цвет кожи

N+1
От сих до псих От сих до псих

Все мы немножко психи. Но это не повод начинать психовать!

Maxim
Нация умных людей Нация умных людей

История израильского экономического чуда

kiozk originals
“Майкл взаперти” и “Верила-верю”: маленькие сенсации для тех, кто обожает кино “Майкл взаперти” и “Верила-верю”: маленькие сенсации для тех, кто обожает кино

Esquire отправился на фестиваль молодого европейского кино VOICES

Esquire
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
Сохранять спокойствие Сохранять спокойствие

Дизайнерские приёмы в интерьере спальни

SALON-Interior
Стоящие люди: 10 самых дорогих игроков чемпионата мира — 2018 Стоящие люди: 10 самых дорогих игроков чемпионата мира — 2018

В четвертьфиналах турнира — 6 и 7 июля — сыграют семь футболистов из топ-10

Forbes
10 заблуждений о супружеских изменах 10 заблуждений о супружеских изменах

Cтолкнувшись с изменой, люди уверены, что понимают причины случившегося

Psychologies
В фильме только девушки В фильме только девушки

Удачный старт в прокате «8 подруг Оушена» инициировал споры о «женском кино»

OK!
Геннадий Карюк. Конец прекрасной эпохи Геннадий Карюк. Конец прекрасной эпохи

Кинооператор Геннадий Карюк вспоминает Киру Муратову и Станислава Говорухина

Караван историй
Светлана Миронюк: Твит на вылет. Выгонят ли Илона Маска из собственной компании за несдержанность в соцсетях Светлана Миронюк: Твит на вылет. Выгонят ли Илона Маска из собственной компании за несдержанность в соцсетях

Илон Маск, обвинивший дайвера в педофилии, был раздавлен в соцсетях

СНОБ
«Что-то теряешь — идешь дальше». Правила бизнеса Владимира Евтушенкова «Что-то теряешь — идешь дальше». Правила бизнеса Владимира Евтушенкова

Владелец АФК «Система» о дружбе, одиночестве покорителя вершин и чувствах

Forbes
Неизвестные грузовики из Канады: арктический бренд Foremost Неизвестные грузовики из Канады: арктический бренд Foremost

Слышали ли вы о таком автомобильном бренде, как Foremost?

Популярная механика
Простые движения: 5 проверенных методов, как довести девушку до оргазма Простые движения: 5 проверенных методов, как довести девушку до оргазма

Мужчине важно научиться уделять внимание удовольствию партнерши

Playboy
Операция «Оливковая ветвь» Операция «Оливковая ветвь»

Почему греческие оливки знамениты на весь мир

Вокруг света
Ингмар Бергман: 18 цитат о кино, жизни и смерти Ингмар Бергман: 18 цитат о кино, жизни и смерти

14 июля 2018 года ровно 100 лет со дня рождения Ингмара Бергмана

Psychologies
В чем пойти на музыкальный фестиваль В чем пойти на музыкальный фестиваль

Модные идеи подсказывают герои стритстайла

Vogue
Cкайп-терапия: реальная помощь или иллюзия? Cкайп-терапия: реальная помощь или иллюзия?

Виртуальное общение с психологом — насколько это эффективно?

Psychologies
Новые отношения — старые проблемы: как разорвать замкнутый круг Новые отношения — старые проблемы: как разорвать замкнутый круг

После расставания мы зарекаемся повторять прежние ошибки, но они преследуют нас

Psychologies
Закрытые окна, заколоченные двери. Как общество может остановить пытки в колониях Закрытые окна, заколоченные двери. Как общество может остановить пытки в колониях

Попавшее в сеть видео о пытках в ярославской колонии было сделано год назад

СНОБ
Так щебетал Трамп Так щебетал Трамп

Язык и стиль президента США в «Твиттере и в дипломатии»

Русский репортер
Первый день в тренажерном зале: с чего начать Первый день в тренажерном зале: с чего начать

Первое время новичку в фитнес-зале приходится непросто

Esquire
После развода: как строить личную жизнь, если у вас есть дети? После развода: как строить личную жизнь, если у вас есть дети?

Если мы используем чрезмерную заботу о детях, это не поможет никому

Psychologies
Их хотела вся Америка: 13 самых горячих актрис классического Голливуда Их хотела вся Америка: 13 самых горячих актрис классического Голливуда

Эффектные и роковые королевы кино середины прошлого века

Playboy
Нас всех водят за нос Нас всех водят за нос

Многие считают, что умеют не поддаваться чужим манипуляциям, но это не так

Psychologies
Мусор и ветер Мусор и ветер

Каждый из нас производит сотни килограммов отходов в год

Популярная механика
12 невероятных доспехов и шлемов 12 невероятных доспехов и шлемов

Некоторые латы и шлемы действительно кажутся необычными

Maxim
6 овощей, которые нельзя есть сырыми 6 овощей, которые нельзя есть сырыми

Выследи пугливую морковь, срази ее выстрелом, освежуй и зажарь на костре

Maxim
Открыть в приложении