Юный техник, 2013 № 09 - [4]
Здесь самое время, видимо, внести необходимые пояснения. В 50-х годах ХХ века, когда к звуковому барьеру стали приближаться первые реактивные самолеты, немецкий аэродинамик Адольф Буземан предложил решить проблему преодоления звукового барьера с помощью двойного крыла. Он рассчитал, что при таком крыле происходит наложение ударных волн, образующихся от нижней и верхней плоскости, и их взаимное гашение. Кроме того, пограничный слой воздуха, обтекающий такое крыло, отличается меньшей температурой и давлением, что положительно сказывается на экономичности летательного аппарата.
Однако те же расчеты показали, что такое крыло должно иметь очень тонкий профиль, иначе его сопротивление будет очень большим. А столь тонкое крыло не обладает необходимой прочностью.
В итоге все пошло как пошло. И люди, живущие близ аэродромов, стали страдать от раскатов грома при ясном небе. Громкие хлопки, а то и громовые раскаты стали раздаваться всякий раз, как только очередной истребитель или бомбардировщик переходил звуковой барьер. Что же касается сверхзвуковых пассажирских самолетов типа «Конкорда», то им предписывалось переходить на сверхзвуковой режим уже над Атлантикой, удалившись от населенных территорий.
Теперь же, когда появились сверхпрочные материалы, оказывается, что этот недостаток сверхзвуковой авиации можно преодолеть, используя крыло Буземана. Аэродинамики с удвоенной энергией взялись за работу, но. Оказалось, что такое крыло необходимо настраивать, словно скрипку. То есть, говоря иначе, оно показывает свои замечательные качества лишь при строго определенной скорости полета. А если скорость чуть изменится, то крыло начинает давать сбои. Но ведь до выхода на крейсерский режим летательный аппарат должен еще взлететь и набрать высоту. На малых же скоростях полета подъемная сила крыла падала столь стремительно, что самолет мог попросту упасть. Поток воздуха, проходя через узкий зазор между парами плоскостей, резко тормозился, крыло как бы «задыхалось»!
Положение удалось исправить Жу Ху, сотруднику Стэнфордского университета. В 2009 году он написал диссертацию, где показал, как можно математически оптимизировать аэродинамические профили биплана Буземана. Еще три года работы понадобилось, чтобы Жу Ху вместе с Ци Ци Ваном выяснили, какую точно форму должны иметь крылья, чтобы самолет можно было построить на практике.
Ученые заметили, что для создания достаточной подъемной силы крыльев Буземана на дозвуке и трансзвуке нужно отполировать внутренние поверхности крыла до предела гладкости. Кроме того, необходимо изогнуть переднюю кромку каждой плоскости так, чтобы она слегка уходила вниз для нижней пары плоскостей и вверх — для верхней пары. Это приводит к засасыванию большого потока воздуха на несущие поверхности. Крылья получают подъемную силу, свойственную обычным самолетам. Сопротивление же на крейсерской скорости упало сразу вдвое.
Работа Жу Ху и Ци Ци Вана открывает дорогу в небо самолетам, которые будут скользить в облаках практически неслышно, расходуя, по крайней мере, вдвое меньше горючего, чем нынешние лайнеры.
Так выглядит прототип самолета с крылом Буземана — Вана-Ху, предназначенный для продувки в аэродинамической трубе.
Кольцевой биплан, созданный белорусским КБ «Камертон». Получил патент в Белоруссии и России и проходит полетные испытания.
КСТАТИ…
«Кукурузник» еще полетает…
Знаменитый советский «кукурузник» — биплан Ан-2, широко применявшийся на местных авиалиниях, а также в сельском хозяйстве — снова будут выпускать на Московском авиационно-ремонтном заводе в подмосковной Балашихе. Спустя 42 года, после того как «кукурузник» был снят с производства, появилась вторая волна спроса на него со стороны региональных авиакомпаний и структур МЧС.
Таким образом, у модернизированного Ан-2 (Ан-2МС) — самолета, который и так входит в Книгу рекордов Гиннесса как авиадолгожитель планеты, — есть шанс побить собственный рекорд.
«Этот самолет должен занять в воздушном транспорте примерно то место, которое занимает полуторка в транспорте наземном», — говорил генеральный конструктор Олег Антонов, показывая опытный образец машины в 1947 году. Сам Антонов называл свое детище «везделетом» за рекордные способности садиться и взлетать с площадок малого размера.
Непритязательный Ан-2 опылял колхозные поля и тушил лесные пожары, контролировал состояние нефте- и газопроводов, использовался для аэрофотосъемки и геологоразведки, а также как «летающая маршрутка» и небесная «скорая помощь», развозившая своих здоровых и больных пассажиров по местным авиалиниям всей страны, от Заполярья до монгольских степей.
Кстати, практичные китайцы и по сей день серийно выпускают свой вариант «Аннушки». Они только заменили двигатель и поставили современную авионику. У нас же производство самолета было прекращено в 70-х годах ХХ века, хотя по стране и ныне летает около 1500 «везделетов» — завидная долговечность техники.
— Новый самолет Ан-2МС получился красивым во всех смыслах, — делится впечатлениями Михаил Ковалев, главный инженер по новой технике Московского авиационно-ремонтного завода ДОСААФ (МАРЗ), где и будет происходить серийная модернизация «Аннушек». — Опытный образец, разработанный СибНИА имени С.А. Чаплыгина, приземлился на нашем заводском аэродроме осенью прошлого года. Никто даже не услышал, как он подлетел и зашел на посадку.
