Войти

Самолеты научились приземляться по-птичьи

1654
5
0

Американские инженеры научились сажать самолеты по-птичьи. Ученые обуздали сваливание, которого опасаются пилоты всех лайнеров. И хотя в пассажирской авиации применить открытие пока нельзя, оно уже нашло своего потребителя.


Каждый, кто летал на самолете, знает, что для приземления лайнер выходит на посадочную траекторию, касается взлетной полосы, а затем некоторое время тормозит при помощи реверса двигателей и основной тормозной системы. Инженеры Массачусетского технологического института, занимающиеся компьютерным моделированием и робототехникой, придумали, как посадить самолет без тормозного пути на жердочку, как это делают птицы.


Срыв потока


В основе птичьего умения быстро сбрасывать скорость при приземлении лежит знакомое физикам явление, называемое срывом потока. Перед приземлением птицы резко поворачивают крылья так, что воздух позади них начинает образовывать вихри. Это приводит к падению подъемной силы и резкому увеличению лобового сопротивления, которое быстро гасит скорость. Для самолета срыв потока чреват катастрофическими последствиями. Во время полета угол атаки крыльев большинства самолетов меняется в довольно узком диапазоне. При этом воздух обтекает поверхность крыла ламинарно, то есть без завихрений, и существует четкая зависимость между подъемной силой и углом атаки на данной скорости. При достижении некоего критического угла атаки ламинарное обтекание крыла неконтролируемо переходит в турбулентное, растет сопротивление, подъемная сила падает, и при неправильных действиях экипажа происходит сваливание, грозящее гибелью самолета.


Математические уравнения, описывающие ламинарное обтекание крыла, давно изучены, поэтому современные лайнеры так четко откликаются на команды пилотов. Однако при сваливании возникают силы и эффекты, для просчета которых до сих пор требовалось много времени.


Профессор «Эм-Ай-Ти» Расс Тедрейк и студент Рик Кори создали математическую модель, позволяющую контролировать полет небольшого планера на запредельных углах атаки. Экспериментальный планер весил всего 90 граммов и управлялся только рулями высоты. В опытах планер запускали с разными скоростями с высоты 3,5 метра над целью. Датчики, установленные на стенах лаборатории, следили за положением планера в разные моменты времени. После непродолжительного снижения планер по команде компьютера за доли секунды выполнял сваливание и цеплялся специальным крюком за натянутый трос.


Несваляшка


Инженеры создали программу, автоматически компенсирующую отклонения самолета от выбранной траектории при полете на запредельных углах атаки. В любой момент времени движение планера происходит в воображаемом туннеле, в центре которого — траектория, высчитанная программой, а радиус — максимальная величина отклонений. Планер может и выскочить за пределы своего туннеля — в таком случае он попадет в соседний, который также приведет его к цели, но уже с другой последовательностью сигналов коррекции.


Разработанная система управления стала призером устроенного корпорацией Boeing студенческого конкурса за 2010 год. Сам процесс контролируемого сваливания занимал доли секунды — в этот момент планер подлетал вверх, эффективно тормозился и цеплялся за трос. В аэродинамической трубе, наполненной дымом, ученые могли проследить за образованием за задней кромкой крыла планера воздушных вихрей.


Ясно, что для гражданской авиации этот метод посадки неприемлем. Однако он может оказаться полезным для разработчиков небольших беспилотных самолетов. Подобные электрические беспилотники могли бы часами кружить над территорией, сами приземляться и заряжаться от электрических проводов. Разработкой ученых заинтересовались и военные. «То, что сделали Расс и Рикк, — уникально. Не думаю, что кто-то занимался проблемой управления полетом так детально», — заявил Грегори Рейч из Исследовательской лаборатории ВВС США.


Видео: Игорь Мостовой/MIT, Russ Tedrake & Rick Cory


Павел Котляр

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Компании
Похожие новости
29.11.2016
Подводные дроны Эйзенхауэра
03.11.2016
Военные новости: ставка США на военные инновации
18.12.2015
«Уралвагонзавод» гораздо круче «Укроборонэкспорта»
12.02.2015
Самолеты стали печатать
13.04.2009
Плохой рекламы не бывает
5 комментариев, отображено с 1 по 4
№0
23.07.2010 14:04
"Экспериментальный планер весил всего 90 граммов"
- В этом-то всё и дело. Потребуется много усилий, чтобы аппарат, скажем 70кг, мог также взлетать и садиться. Пока возможно использовать иные методы для почти вертикальных "птичьих" посадках, без ДПД и прочей хрени.



" и цеплялся специальным крюком за натянутый трос."
- провода ЛЭП на территории противника. От них же и запитываться будет бесконтактно. Прверено. Работает.

«То, что сделали Расс и Рикк, — уникально. Не думаю, что кто-то занимался проблемой управления полетом так детально»
- я бы не был столь категоричен. Их заслуга могла бы быть в интеграции пока которой нет. Из реального - посадка по-птичьи на трос. Это достижение. Вопрос будет в том, что смогут ли они повторить в больших весах, скажем килограмм более десяти. Это будет важно для понимания областей применимости.
0
Сообщить
№0
23.07.2010 14:22
А что там с нейрокомпьютерами? Можно "вербовать" обычных пернатых на службу ВВС?
0
Сообщить
№0
23.07.2010 14:22
Цитата
- провода ЛЭП на территории противника. От них же и запитываться будет бесконтактно. Прверено. Работает.

Воруем электричество потихоньку?
0
Сообщить
№0
23.07.2010 16:28
На дачах научных сотрудников первые устройства БЕЗ подключения были примерно с года 1954, старый препод рассказывал (я на лекции стал "генерить" и после неё подошёл спросив а можно ли устройства с малым потреблнием так запитывать) - его то ли сосед то ли отец такое использовал десятилетиями - сразу на несколько домов, все же сотрудники одной лаборатории были. Покомпактнее геологи использовали, из тех кто поумнее, раза два видел. Никто ничего не докажет, а лампочки горят. Хотя чаще всего использовали банальную выкачку через счетчик не секущий реактивные сопротивления. Особой головы сие не требует. По стране такое много где до сих пор стоит.
На самом деле если люди сами допетрили наказывать не стоит по-моему, скажем так, компенсация за неиспользуемые мозги и низкий уровень оплаты труда, кроме того ЛЭП высокого напряжения (работало обычно от 25кВ и выше) являются далеко не безопасными для расположенных рядом участков. Посему тут есть ещё смысл компенсации за здоровье, на мой взгляд в отдельных случаях неадекватно малой.
Такие подключения могли бы сами владельцы сетей использовать. Но это в разы дешевле, посему невыгодно для них. Проще на потери списывать.
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 26.09 20:43
  • 50
Россия запустит атомный «Нуклон»
  • 26.09 20:12
  • 49
Уничтожит авианосную группу: эксперты смоделировали удар "Кинжала"
  • 26.09 19:10
  • 28
ВВС США тайно разработали и испытали прототип абсолютно нового истребителя
  • 26.09 18:46
  • 37
"Побили все рекорды": в США похвастались новым истребителем
  • 26.09 16:07
  • 1
Вертолет Ми-171А3
  • 26.09 15:38
  • 20
Истребитель Су-30М2 ВКС России был ошибочно сбит пушечным огнем истребителя Су-35С
  • 26.09 14:46
  • 1
NASA надеется осуществить беспилотный полет корабля Orion вокруг Луны к ноябрю 2021 года
  • 26.09 14:38
  • 5
RAND: является ли Су-57 истребителем пятого поколения?
  • 26.09 09:37
  • 2
Российская "оборонка" довела долю гражданской продукции и продукции двойного назначения до 24,1% - Патрушев
  • 26.09 09:16
  • 4
Минобороны РФ получит два легких транспортника Ил-112В в 2021 году
  • 26.09 01:36
  • 3
M454: артиллерийский снаряд с парашютом
  • 26.09 01:30
  • 1
Самая редкая и странная версия БМП-3 единственный раз попала в Сеть
  • 26.09 01:14
  • 4
Лунная программа СССР: о чем рассказали рассекреченные документы
  • 25.09 20:59
  • 1
ВС Австрии получат новые вертолеты AW-169M группы Leonardo
  • 25.09 19:05
  • 1
Вертолеты итальянские, ракеты израильские