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

10 опасных продуктов, от которых стоит отказаться навсегда 10 опасных продуктов, от которых стоит отказаться навсегда

Растительное масло, соя и даже рыба могут быть очень опасны для нашего здоровья

Популярная механика
5 скрытых признаков нелюбви к себе 5 скрытых признаков нелюбви к себе

Какие привычки говорят о тайной нелюбви к самому себе

Psychologies
Исследователи создали роботизированную руку, управляемую силой мысли Исследователи создали роботизированную руку, управляемую силой мысли

Ученые позволили парализованному мужчине управлять роботизированной рукой

Inc.
«Не ной»: как «безобидные» фразы наносят глубокие раны «Не ной»: как «безобидные» фразы наносят глубокие раны

Какие комментарии наносят самый большой вред?

Psychologies
Развод и утрата: как справиться с последствиями Развод и утрата: как справиться с последствиями

Как утрата влияет на наше психологическое состояние?

VOICE
От Лары Крофт до Дивы: 16 самых соблазнительных героинь видеоигр От Лары Крофт до Дивы: 16 самых соблазнительных героинь видеоигр

Чтобы быть желанной и популярной, девушке вовсе не обязательно быть реальной

Playboy
Российские звезды поддержали футболистов после проигрыша команде Хорватии Российские звезды поддержали футболистов после проигрыша команде Хорватии

Российские звезды поддержали футболистов после проигрыша команде Хорватии

Cosmopolitan
Параллельная реальность Параллельная реальность

Audi A8 и Lexus LS демонстрируют подход к созданию представительского седана

АвтоМир
Челябинский метеорит Челябинский метеорит

Мы нашли первого суперблогера – это остроумница и красавница Наталья Краснова

Maxim
Взаймы у соседа. Сможет ли взаимное кредитование отвоевать рынок у банков Взаймы у соседа. Сможет ли взаимное кредитование отвоевать рынок у банков

За последние четыре года рынок p2p-кредитования вырос более чем на 1000%

Forbes
Экскурсия по уникальной студии «Матч ТВ» специально для «Популярной механики» Экскурсия по уникальной студии «Матч ТВ» специально для «Популярной механики»

Уникальная студия национального спортивного телеканала «Матч ТВ»

Популярная механика
Вся программа Alfa Future People 2018 в одой статье Вся программа Alfa Future People 2018 в одой статье

Наконец-то мы узнали полную программу фестиваля Alfa Future People

Maxim
Сексизм по-русски: пациент скорее мертв, чем жив Сексизм по-русски: пациент скорее мертв, чем жив

Шумный, яркий и лихой мундиаль закончился, но поднятые им вопросы остались

Esquire
Море закрывается. Почему иностранцев выдавливают из рыбной отрасли Море закрывается. Почему иностранцев выдавливают из рыбной отрасли

Количество иностранных судов в рыбной отрасли в Северном бассейне составляет 70%

Forbes
Электронный миллиардер: Михаил Гуцериев продает треть всей бытовой техники в России Электронный миллиардер: Михаил Гуцериев продает треть всей бытовой техники в России

Группа «Сафмар» контролирует почти 30% рынка электроники и бытовой техники

Forbes
Румия стыдится спастись: ей нужна твоя помощь Румия стыдится спастись: ей нужна твоя помощь

Румие Ширяевой 33 года и она стыдится, что у нее острый промиелоцитарный лейкоз

Cosmopolitan
Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе» Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе»

Пол Радд — о новом «Человеке-муравье и Осе»

Esquire
На природе На природе

Интерьер дома в Одинцовском районе Подмосковья

SALON-Interior
10 очевидных фактов, подтвержденных учеными 10 очевидных фактов, подтвержденных учеными

Наука часто требует доказать очевидное

Популярная механика
«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
С горочки спустился С горочки спустился

Мы встретились с чемпионом России по форкроссу Иваном Кунаевым

Популярная механика
25 лучших постапокалиптических фильмов 25 лучших постапокалиптических фильмов

Фильмы, которые лучше видеть, чем не видеть

Maxim
Как изменились и чем занимаются звезды «Гарри Поттера» из эпизодов Как изменились и чем занимаются звезды «Гарри Поттера» из эпизодов

Как изменились и чем занимаются звезды «Гарри Поттера»

Cosmopolitan
Как выбрать идеальные плавки Как выбрать идеальные плавки

Что о твоих плавках будут думать девушки на пляже

GQ
Как воспитать счастливого и ответственного ребенка Как воспитать счастливого и ответственного ребенка

«Будьте наставником, а не надзирателем» — отличная стратегия для родителей

Psychologies
Bonjour Paris! Bonjour Paris!

Ксения Сухинова рассказала о самых модных и кинематографических местах Парижа

OK!
15 мыслей Артемия Троицкого 15 мыслей Артемия Троицкого

Артемий Троицкий ругает Монеточку и хвалит Ким Чен Ына

GQ
Нетуристический Пьемонт Нетуристический Пьемонт

Отдыхаем от суеты и неспешно объезжаем красивейшие итальянские озера

АвтоМир
Самые древние небоскрёбы в мире: глиняный город Шибам Самые древние небоскрёбы в мире: глиняный город Шибам

Столетия назад из обычной глины были возведены колоссальные сооружения

Популярная механика
Дуэль на шпажках Дуэль на шпажках

Расплата за национальную закуску в Стране Басков

Вокруг света
Открыть в приложении