Американцы разрабатывают самолет, которому не нужно опускаться на землю

Американцы разрабатывают самолет, которому не нужно опускаться на землю
Команда из южноамериканского Института Лехай занимается подготовкой большого беспилотного летательного аппарата, который предназначен для проведения непрерывных полетов. Еще в 1883 году лауреат нобелевской премии Джон Струтт, также физик Барон Релей выдвинули одну конструктивную идею. Джон Струтт исследовал механику полета птиц, а именно пеликанов, и выдвинул предположение, согласно которому птицы черпали энергию для полета из разности скоростей ветра, что в свою очередь позволяло им парить в небе, не взмахивая крыльями. Применяя такую технику полета, которая получила обозначение динамического парения, летательный аппарат мог бы, по последней мере, на теоретическом уровне, совершать полеты фактически не используя горючее в течение многих недель, месяцев, а может даже и лет. 

Динамическим парением именуют таковой способ парения, при котором высота полета поддерживается с помощью повсевременно изменяющихся слоев воздуха, владеющих хорошими горизонтальными скоростями. Районы значимых градиентов скорости ветра в большинстве случаев встречаются у каких-то помех движению потокам воздуха либо у поверхности земли. Данный способ довольно нередко используют птицы. В большинстве случаев им пользуются морские птицы, которые парят над океанскими волнами, задействуя сильно мало энергии для полета. В особенности опытнейшеми в применении данного способа числятся альбатросы, которые при помощи динамического парения могут путешествовать на многие тыщи км. Пилоты планеров в свою очередь довольно изредка находят подобные градиенты на огромных высотах. 

Динамическое парение основано на том, что скорость ветра в каждом следующем слое выше, чем в прошлом. К примеру, скорость сильного ветра на высоте в 1 метр составляет 10 м/с, но если подняться на высоту 10 метров, скорость ветра на ней возрости в 1,5 раза. Данным явлением, которое в особенности приметно над аква поверхностью, очень интенсивно пользуются большие пернатые: морские и океанские птицы. Сначало они подымаются в верхние слои воздуха, для того чтоб запастись нужной инерцией, после этого делают петлю, ворачиваясь в нижние слои воздуха на большей скорости. В момент повторения цикла птицы либо какие-либо их искусственные аналоги разгоняются еще посильнее. 

В протяжении 10-ов лет, работы над динамическим парением двигались очень медлительно. Операторы радиоуправляемых глайдеров использовали достоинства данной техники, для того чтоб прирастить дальность полетов, но ученые не знали, можно ли применить данное познание к более большим летательным аппаратам. Невзирая на это в 2006 году команда инженеров, которая состояла из членов NASA и ВВС США сделала долгий полет на измененном планере L-23 Blanik над военно-воздушной базой Эдвардс, на практике доказав, что довольно большой летательный аппарат в состоянии использовать методику динамического парения. 

Необходимо отметить, что современные планеры довольно нередко и уже издавна употребляют птичьи приемы для ускорения и набора высоты. Например, в 2005 году Центр летных исследовательских работ NASA им. Драйдена запустил планер с автопилотом, который сумел выдержать в небе на битый час подольше обыденного за счет того, что ловил восходящие потоки теплого воздуха (так называемое статическое парение). А в 2009 году сравнимо маленькой радиоуправляемый самолет сумел разогнаться до 630 км/ч, благодаря использованию способа динамического парения.

В текущее время команда из Института Лехай, которую возглавляет доктор инженерии Иохим Гренштедт, трудится над усовершенствованием концепции динамического парения. Они пробуют сделать большой беспилотный летательный аппарат, который предназначается для выполнения непрерывных полетов. Не так издавна они окончили работы по созданию 7-метрового крыла, выполненного из углеволокна и спроектированного для выполнения полетов в реактивных потоках воздуха на высоте более 6 км. Данная модель должна выдерживать перегрузки до 20 G (динамическое парение вызывает суровые нагрузки на крыло машины), также скорости до 480 км/ч. 

Позже в 2013 году данная команда исследователей собирается выполнить тесты технологии с моделью планера на маленькой высоте. В этом случае, если данные тесты пройдут удачно, отмечает Гренштедт, они собираются запустить собственный летательный аппарат, получивший заглавие «Jet Streamer», в реактивный поток, в каком скорость ветра может достигать 320 км/ч. Как авиаинженерам получится избавиться от груза горючего и силовой установки, полеты в небе могут перевоплотиться во что-то совсем новое.

В отдаленном будущем, динамически парящие летательные аппараты сумеют стать наблюдательными платформами, которые будут в состоянии вести наблюдение за одичавшими животными, людьми либо погодой. Также они сумеют служить коммуникационными передатчиками, ретранслируя сотовые либо телевизионные сигналы. Кроме этого они даже получат возможность путешествовать с очень большой скоростью на огромные расстояния.

Как это работает: Динамическое парение основано на разности в скорости ветра

1. Планер подымается, преодолевая слои размеренного воздуха на малой высоте к более высочайшим и бурным слоям воздуха носом к ветру.
2. Планер сохраняет свою наземную скорость по мере прохождения через границу воздушных потоков. Встречный ветер присваивает ему более высшую скорость полета и генерирует больше подъемной силы по мере движения ветра поперек его крыльев.
3. Совершив поворот, планер парит вниз, преодолевая при всем этом значительные расстояния.
4. Покинув ветреные слои воздуха, планер забирается назад, для того чтоб повторить собственный маневр. До того времени, пока будет существовать разница в скоростях ветра, данный цикл можно будет делать нескончаемое количество раз.


Создатель Юферев Сергей

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
SQL - 46 | 0,100 сек. | 12.49 МБ