Юный техник, 2000 № 02 - страница 34

Предстоит также изучить влияние дискового крыла на тягу винта. Все эти тонкости можно изучать на модели, подвешенной к потолку и уравновешенной с помощью гири, примерно так, как это делал некогда Ломоносов с моделью геликоптера.

Проблема вертикального взлета самолетов сегодня чаще всего решается с помощью специальных реактивных двигателей, создающих вертикальную тягу. Их недостаток — большой вес и способность пожирать при взлете и посадке до 20 % топлива. Крайне сложны и не получили распространения другие способы создания вертикальной тяги, например, с помощью поворота крыла или отклонения специальных закрылков. Остроумно решается эта проблема в патенте РФ № 2059534 (рис. 1).

Рис. 1

У самолета крылья необычной формы. В каждом из них вырезаны отверстия, где установлены (один за другим) по два винта. При взлете они создают потоки воздуха в противоположных направлениях (если догадаетесь. как это сделать, напишите нам), а крыло разворачивает эти потоки вниз, что и порождает вертикальную тягу. При переходе к горизонтальному полету винты создают тягу вперед. Такой самолет мог бы даже зависать в воздухе и подобно мухе пятиться назад, но… Автор отмечает, что современные газотурбинные или поршневые двигатели не смогут создать необходимое для взлета кратковременное 4 — 5-кратное повышение мощности, поэтому предлагает поставить на самолете дополнительные подъемные газотурбинные реактивные двигатели. Это сильно портит прелесть изобретения. И все же есть основание надеяться, что «самолет-муха» на этом принципе будет построен более изящно.

Начнем с того, что существуют патенты на поршневые двигатели, способные к нужному увеличению мощности на взлете, и рано или поздно их реализуют.

Вполне возможно, что применение крыла иного, не классического типа, например, решетчатого или многощелевого, позволит получать достаточную подъемную силу на взлете с обычными двигателями. Авиамодельный эксперимент в этом случае может очень многое прояснить.

Между прочим, и здесь полезно пойти уже описанным путем Ломоносова. К тому же есть смысл применить электродвигатели. Они по природе своей способны к кратковременной работе на мощности в 2–3 раза выше номинальной.

Не секрет, что давно существуют гиперзвуковые самолеты, способные летать даже с космическими скоростями. Первый из них — истребитель спутников типа «Бор» — был создан академиком Лозино-Лозинским еще в 60-е годы нашего века. Подобные сверхскоростные самолеты имеют громадный расход топлива, так как отдельные участки их поверхности при движении в атмосфере нагреваются до тысяч градусов.

Авторы патента РФ № 2107010 предлагают способ 100-кратного снижения сопротивления при полете на скорости около 10 000 км в час с одновременным избавлением от аэродинамического нагрева.

Физический процесс, положенный в основу, весьма необычен и сложен, поэтому расскажем о нем в самых общих чертах. Но вначале немного физики.

Любое тело, движущееся со сверхзвуковой скоростью, неизбежно сжимает перед собой воздух. Это приводит к его нагреву и образованию ударных волн, на что тратится много энергии. При движении с дозвуковой скоростью воздух успевает расступиться перед телом, ударные волны не образуются, а сопротивление получается сравнительно небольшим Авторы изобретения нашли способ заставить воздух раздвигаться перед телом, движущимся с гиперзвуковой скоростью (рис. 2).

Рис. 2

Для этого они предлагают при помощи лазерного луча, радиоволн СВЧ или пучка электронов создавать впереди летательного аппарата объем воздуха, нагретого до температуры в десятки тысяч градусов. Этот объем движется вместе с аппаратом и, расширяясь, расталкивает воздух в стороны. Далее его подхватывает водород, выпускаемый из специальных сопел вдоль поверхности аппарата.

Течение налажено таким образом, что аппарат как бы оказывается одет в незримый кокон, движущийся вместе с ним.

Атмосферный воздух не вступает в контакт с поверхностью аппарата, не возникают ударные волны, почти нет аэродинамического сопротивления и нагрева.

Расход водорода составит при этом 100 кг на час полета (то есть на 10 000 км). Новый способ полета будет более чистым в экологическом отношении, а благодаря отсутствию ударных волн — практически бесшумным.