Зачем самолёту крыло?
Самолёт без крыла даже представить сложно. Но зачем оно ему нужно? И можно ли обойтись вовсе без крыла? Попробуем разобраться.
Крыло у современных самолётов почти всегда одно — разделённое фюзеляжем на полуплоскости, или консоли (у птиц два крыла — каждая «полуплоскость» у них считается самостоятельным крылом).
Самолёту крыло нужно для создания подъёмной силы в результате разницы давлений воздуха на нижней и верхней поверхностях. Если говорить максимально упрощённо (а физика обтекания крыла воздухом на самом деле очень сложна), то разница давления создаётся за счёт разной скорости потоков над и под крылом. Это называется аэродинамическим путём создания подъёмной силы.
Но есть и другой путь — ракетодинамический, когда подъёмная сила создаётся за счёт силы тяги двигателей, превышающей силу тяжести нашей планеты. Как ясно из названия, в основном его используют с ракетными двигателями, поэтому крыльев у ракет обычно и нет. Но ничего не мешает его реализовать и с помощью реактивных моторов. На первый взгляд, такой принцип полёта совсем не выгоден из-за высокого расхода энергии.
Самолёт без крыла вполне можно сделать. Например, немецкий инженер Александр Липпиш, работая в США, продвигал идею бескрылых самолётов «аэродайнов». Подъёмную силу они должны были создавать только с помощью двигателей
Это так, поэтому особенно на дозвуковых скоростях и правда лучше иметь крыло, а не летать только на тяге своей двигательной установки (хотя поддерживать высокую скорость не так затратно по топливу, если аппарат её уже набрал).
Оттого для сверхзвуковых самолётов пытаются сделать крыло покороче, чтобы решить эту проблему.
Хороший пример крыла для сверхзвукового полёта — это, конечно же, коротенькое крылышко F-104
И чем быстрее летают самолёты, тем более привлекательно окончательно избавиться от крыла. Однако есть одно «но» — самолёту надо по-прежнему садиться и взлетать, а это происходит на очень малых скоростях. И тут использовать крыло, как ни крути, в разы выгоднее, чем смириться с диким расходом топлива для создания подъёмной силы ракетодинамическим путём. В итоге над вопросом о крыле лучшие авиаконструкторы бьются уже более полувека.
Проект английского бескрылого летательного аппарата Flying Pig. За счёт поворачиваемых сопел он мог бы даже зависать в воздухе. Но преимуществ перед вертолётами не имел, а топливо потреблял как не в себя. Оттого и не был построен
Можно попробовать создавать подъёмную силу за счёт фюзеляжа самолёта — но пока даже в теории это совсем не просто, а уж до воплощения идеи в реальность далеко. Другой путь — создать двигатели одновременно и мощные, и экономичные, которые не столь невыгодны на малых скоростях.
Есть и другие идеи, но их всех объединяет общее — пока они не работают.
Проект истребителя без крыла — подъёмную силу создают фюзеляж и двигатель
Решить вопрос излишним расходом топлива можно, например, используя прямоточный ядерный двигатель. У него таких проблем нет. Правда, строить «летающий Чернобыль» никому почему-то неохота
В итоге крыло сейчас уже даже можно назвать скорее тормозом для развития авиации, но пока отказаться от него возможности нет. И распространение самолётов без крыльев на своём веку мы явно не увидим.
Юрий Кужелев
Крыло у современных самолётов почти всегда одно — разделённое фюзеляжем на полуплоскости, или консоли (у птиц два крыла — каждая «полуплоскость» у них считается самостоятельным крылом).
Самолёту крыло нужно для создания подъёмной силы в результате разницы давлений воздуха на нижней и верхней поверхностях. Если говорить максимально упрощённо (а физика обтекания крыла воздухом на самом деле очень сложна), то разница давления создаётся за счёт разной скорости потоков над и под крылом. Это называется аэродинамическим путём создания подъёмной силы.
Но есть и другой путь — ракетодинамический, когда подъёмная сила создаётся за счёт силы тяги двигателей, превышающей силу тяжести нашей планеты. Как ясно из названия, в основном его используют с ракетными двигателями, поэтому крыльев у ракет обычно и нет. Но ничего не мешает его реализовать и с помощью реактивных моторов. На первый взгляд, такой принцип полёта совсем не выгоден из-за высокого расхода энергии.
Самолёт без крыла вполне можно сделать. Например, немецкий инженер Александр Липпиш, работая в США, продвигал идею бескрылых самолётов «аэродайнов». Подъёмную силу они должны были создавать только с помощью двигателей
Это так, поэтому особенно на дозвуковых скоростях и правда лучше иметь крыло, а не летать только на тяге своей двигательной установки (хотя поддерживать высокую скорость не так затратно по топливу, если аппарат её уже набрал).
Но чем больше скорость, тем больше сопротивление воздуха — и тем больше крыло начинает мешать, а не помогать.
Оттого для сверхзвуковых самолётов пытаются сделать крыло покороче, чтобы решить эту проблему.
Хороший пример крыла для сверхзвукового полёта — это, конечно же, коротенькое крылышко F-104
И чем быстрее летают самолёты, тем более привлекательно окончательно избавиться от крыла. Однако есть одно «но» — самолёту надо по-прежнему садиться и взлетать, а это происходит на очень малых скоростях. И тут использовать крыло, как ни крути, в разы выгоднее, чем смириться с диким расходом топлива для создания подъёмной силы ракетодинамическим путём. В итоге над вопросом о крыле лучшие авиаконструкторы бьются уже более полувека.
Проект английского бескрылого летательного аппарата Flying Pig. За счёт поворачиваемых сопел он мог бы даже зависать в воздухе. Но преимуществ перед вертолётами не имел, а топливо потреблял как не в себя. Оттого и не был построен
Можно попробовать создавать подъёмную силу за счёт фюзеляжа самолёта — но пока даже в теории это совсем не просто, а уж до воплощения идеи в реальность далеко. Другой путь — создать двигатели одновременно и мощные, и экономичные, которые не столь невыгодны на малых скоростях.
Есть и другие идеи, но их всех объединяет общее — пока они не работают.
Проект истребителя без крыла — подъёмную силу создают фюзеляж и двигатель
Решить вопрос излишним расходом топлива можно, например, используя прямоточный ядерный двигатель. У него таких проблем нет. Правда, строить «летающий Чернобыль» никому почему-то неохота
В итоге крыло сейчас уже даже можно назвать скорее тормозом для развития авиации, но пока отказаться от него возможности нет. И распространение самолётов без крыльев на своём веку мы явно не увидим.
Юрий Кужелев
Новостной сайт E-News.su | E-News.pro. Используя материалы, размещайте обратную ссылку.
Оказать финансовую помощь сайту E-News.su | E-News.pro
Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter (не выделяйте 1 знак)
