Самолет А-100 «Премьер» совершил первый полет с включенным локатором
10 февраля, 07:31,
обновлено 10 февраля, 07:36
МОСКВА, 10 февраля. /ТАСС/. Новейший самолет дальнего радиолокационного обзора и наведения А-100 «Премьер» совершил первый полет с включенным бортовым радиотехническим комплексом. Об этом сообщили журналистам в четверг в пресс-службе госкорпорации «Ростех».
«Специалисты концерна «Вега» холдинга «Росэлектроника» и ТАНТК им. Г. М. Бериева в составе ПАО «ОАК» (оба входят в госкорпорацию «Ростех») провели первый полет авиационного комплекса дальнего радиолокационного обзора и наведения А-100 с включенным бортовым радиотехническим комплексом. Испытания подтвердили штатную работу специального оборудования, а также бортовых систем самолета в условиях высокого электромагнитного излучения», — сказали в пресс-службе.
В Ростехе отметили, что в ходе полета были проверены аэродинамические характеристики самолета, работоспособность авионики и части целевой аппаратуры бортового радиотехнического комплекса.
Самолетные системы отработали в соответствии с заданными параметрами и готовы к проведению дальнейших видов испытаний.
«Полет прошел в штатном режиме. Все системы и оборудование отработали корректно. Экипаж полностью выполнил полетное задание, поверив устойчивость и управляемость самолета на заданных режимах пилотирования, а также работу комплекса, установленного на самолет. Платформа Ил-76МД-90А подтвердила заданные характеристики» — приводит пресс-служба слова командира экипажа, летчика-испытателя ТАНТК им. Г. М. Бериева Сергея Пархаева.
Генеральный конструктор концерна «Вега» Владимир Верба, чьи слова приводит пресс-служба госкорпорации «Ростех», сообщил, что летные испытания самолета А-100 «Премьер» завершатся в 2022 году.
«Начался важный этап испытаний А-100 — авиационного комплекса, в котором воплощены самые передовые разработки. Ученые и конструкторы подтвердили, что российские технологии создания самолетов радиолокационного дозора и наведения находятся на мировом уровне.
В течение 2022 года мы планируем завершить цикл предварительных летных испытаний и передать комплекс на государственные совместные испытания», — заявил Верба.
Комплекс А-100 «Премьер» нового поколения создан на базе самолета Ил-76МД-90А, на котором установлены разработанные концерном «Вега» (входит в «Росэлектронику») обтекатель с уникальной антенной системой и новейшее специальное радиотехническое оборудование. А-100 может обнаруживать и сопровождать воздушные и иные цели, а также участвовать в управлении истребительной и ударной авиацией при наведении на воздушные, наземные и морские цели.
При создании радиотехнического оборудования для А-100 были использованы технические решения, основанные на современной электронной компонентной базе, высокопроизводительных вычислительных средствах, последних достижениях отечественной радиоэлектроники. Это касается как средств получения информации, так и вычислительного комплекса для ее обработки, а также автоматизированных рабочих мест операторов.
Теги:
Россия
Ведет до 350 целей. На что способен самолет А-100 с новой РЛС
Ведет до 350 целей. На что способен самолет А-100 с новой РЛС — Газета.Ru
Армия
Перспективный самолет дальнего радиолокационного обзора и наведения (ДРЛО и Н) А-100 «Премьер» выполнил первый полет с работающим на излучение многофункциональным бортовым радиотехническим комплексом (МБРТК) – усиленной радиолокационной станцией. Военный обозреватель «Газета.Ru» Михаил Ходаренок изучил возможности этой машины.
Специалисты концерна «Вега» холдинга «Росэлектроника» и ТАНТК им. Г.М. Бериева в составе ПАО «ОАК» (оба входят в госкорпорацию «Ростех») провели первый полет самолета дальнего радиолокационного обзора и наведения А-100 с полностью включенным многофункциональным бортовым радиотехническим комплексом.
«В России сами не понимают, как летят гиперзвуковые ракеты»
Американская ракета SM-6 сможет сбивать гиперзвуковые цели. Об этом заявил вице-адмирал ВМС США Джон Хилл…
13 февраля 12:23
Испытания подтвердили штатную работу оборудования, а также бортовых систем самолета в условиях высокого электромагнитного излучения. Об этом сообщила пресс-служба «Ростеха».
«А-100 совершил первый полет еще в 2017 году, но только сейчас его радиотехнический комплекс работает так, чтобы выполнять поставленные задачи. Была собрана вся элементная база. При создании А-100 первоначально в оборудование самолета включили электронику западных стран, но из-за введенных против России санкций последующие работы по интеграции российской электронно-компонентной базы затянулись. Сейчас этот вопрос решен. Мы наконец сумели собрать полностью свой радар», – объяснил «Газете.Ru» источник в российском авиапроме.
В ходе полета были проверены аэродинамические характеристики самолета, работоспособность авионики и целевой аппаратуры МБРТК.
«Создание перспективного авиационного комплекса радиолокационного обнаружения и управления А-100 было начато при головной роли ОАО «Концерн «Вега» в соответствии с Государственным контрактом № 63017 от 8 июня 2006 года», – рассказал «Газете.Ru» директор Центра анализа стратегий и технологий Руслан Пухов.
Как сообщил собеседник издания, в 2013 году в ходе работы комиссии Министерства обороны России было принято решение о замене в комплексе А-100 самолета-носителя А-50 на самолет на базе Ил-76МД-90А.
Сейчас А-100 может обнаруживать и сопровождать до 350 воздушных, морских и наземных целей, а также управлять беспилотными летательными аппаратами. Почти вдвое (по сравнению с предшественником – самолетом А-50), до 650 км увеличен радиус обнаружения целей типа «истребитель». Кроме этого, А-100 предназначен для управления истребительной и ударной авиацией при наведении ее на воздушные, наземные и морские цели.
В ДНР заявили, что Киев перебросил в Донбасс дивизион С-300 для подготовки наступления
Украина перебросила в Донбасс ЗРК С-300, заявили в Народной милиции ДНР. По словам Эдуарда…
11 февраля 14:24
В качестве воздушного пункта управления (ВзПУ) А-100 обеспечивает бесперебойную и устойчивую связь с узлами связи командных пунктов различных группировок войск. Самолет получает информацию не только от своего радиолокационного комплекса, но и от космических аппаратов орбитальной группировки ВКС ВС РФ.
Высоко оценивают возможности нового авиационного комплекса и западные эксперты. «Наиболее примечательно, что «Премьер» оснащен совершенно новым радаром, который имеет активную функцию электронного сканирования по высоте», – отмечает американское специализированное издание The Drive.
Активное электронное сканирование обеспечивает преимущества с точки зрения точного обнаружения и нацеливания даже на небольшие или незаметные объекты, летящие низко над местностью.
«На данный момент времени в боевом составе Воздушно-космических сил России насчитывается два самолета ДРЛО и У типа А-50 и восемь модернизированных типа А-50У», – напомнил «Газете.Ru» источник в российском авиапроме. Серийные поставки в ВКС России самолетов ДРЛО и У типа А-100 планировалось начать еще в 2016 году, но они так и не начаты по состоянию на 2022 год.
Как сообщил источник «Газеты.Ru», потребность Воздушно-космических сил России в самолетах ДРЛО и У типа А-100 «Премьер» оценивается «примерно в 35-40 машин».
Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Новости
Дзен
Telegram
Мария Дегтерева
Баттл проигран
О том, почему русский рок мертв, а русский рэп — нет
Анастасия Миронова
Куда сбежать от пьяных мамы с папой?
О возможном всплеске числа беспризорников при сворачивании детдомов
Георгий Малинецкий
Праздник, который стоит восстановить
О чувстве собственного достоинства и борьбе с начальством
Юлия Меламед
Не бомжую, а курьерю
О том, как справиться с тревогой в нестабильные времена
Георгий Бовт
Когда догмы превыше всего
О том, как мы влезли в Афганистан
Найдена ошибка?
Закрыть
Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.
Продолжить чтение
самолет | значение слова plane в Longman Dictionary of Contemporary English
Из Longman Dictionary of Contemporary English Похожие темы: Air, Tools, Plants, Mathsldoce_262_eplaneplane1 /pleɪn/ ●●● S2 W2 существительное [исчисляемое]
1 самолетТТА летающий в воздухе транспорт, имеющий крылья и хотя бы один двигатель
Это крупная авиакомпания с большим парком самолетов.
поездом или час самолетом. • Скажи лети на самолете или просто лети. ✗Не говорите: летать на самолете РАЗГОВОРНЫЕ ГЛАГОЛЫловить/сесть на самолетОна села на первый самолет обратно в Нью-Йорк.сесть на самолет (также сесть на самолет)Мы сели в самолет и нашли наши места.самолет взлетает (=едет в воздух) Стюардессы подали напитки вскоре после взлета самолета. Самолет приземляется (= благополучно приземляется на землю) Из-за тумана наш самолет должен был приземлиться в Лутоне. Самолет приземляется (= благополучно приземляется на земля) Как только самолет приземлился на взлетно-посадочной полосе, я почувствовал себя лучше. Самолет летит. Несколько самолетов пролетели над головой. Самолет рулит (= медленно движется по земле) Самолет остановился. после взлета. самолет терпит крушение (=приземляется внезапно и опасно из-за проблемы). Их маленький самолет вчера совершил аварийную посадку на оживленной автомагистрали. Самолет с пассажирами. Самолет с 10 гражданскими лицами был сбит. управлять самолетом, я восхищаюсь парнями, которые летали на этих самолетах.
ТЕЗАУРсамолет (также самолет британский английский), самолет американский английский транспортное средство, которое летает в воздухе и имеет крылья и по крайней мере один двигательСамолет вылетел из аэропорта имени Джона Ф. Кеннеди.пассажирский самолет, перевозящий более 300 человексамолет самолет или другое транспортное средство, которое может летать . Самолет звучит более официально, чем самолетКурение на борту самолета запрещено.Он обучался управлению военным самолетом.реактивный самолет с реактивным двигателемУ нее есть частный самолет.авиалайнер большой самолет, который перевозит людейкоммерческий авиалайнервоенный самолетбомбардировщик самолет, который несет и сбрасывает бомбыГород подвергся нападению американских и британских бомбардировщиков. истребитель (самолет) небольшой быстрый военный самолет, способный уничтожать другие самолетыСамолет был сбит вражескими истребителями.Во время войны он был летчиком-истребителем.боевой самолет военный самолет, который используется для ведения боевых действий в воздухе или для сброса бомбЗона была подвергся бомбардировке американскими военными самолетами.
• Самолетом лететь быстрее.• Постараемся вести дискуссию в дружеской плоскости.• Для упрощения рисунка эффект показан на проекция вершины на горизонтальную плоскость. • Их обширные горизонтальные плоскости деятельности могли бы затем обеспечить замену горизонта. • Это не имеет ничего общего с той плоскостью, о которой вы все еще думаете. Гонолулу, я думал о своем путешествии. • А дело в том, что Барри очень не хочет садиться в самолет, пока все не выяснится. • Такие пассажи фиксировали жизнь, прожитую в плоскости знаменательных общественных событий; жизнь как история. • Если это момент перед обедом в самолете, это действительно должна быть Кровавая Мэри. • Он мало спал в самолете. • Ее не было в самолете, и отдел мошенничества Западной Мерсии попросил Интерпол расследование. • Мы были в самолете более десяти часов. Связанные темы: Глагол Industryplaneplane2 [переходный]
Если вы строгаете кусок дерева, вы делаете его более гладким или меньшим, используя рубанок.
Он выстругал край двери.→ См. таблицу глаголовПримеры из Корпусплана• Затем Марк провел неделю на набережной, тщательно строгая телеграфные столбы, придавая им правильную форму.• Чайки налетали и выстругивали над головой, хрипло требуя немного еды, принадлежащей одному из их.• Стыки должны точно подходить друг к другу, а поверхности отшлифованы до миллиметра, иначе дефекты будут болезненно слышны.planeplane3 прилагательное [только перед существительным]
техническаяFLAT совершенно плоская и гладкая
плоская поверхностьНачальная плоскость1 1. (1900-2000) самолет2. (1600-1700) Латинское planum, от planus; → ОБЫЧНЫЙ13. (1300-1400) Старофранцузский позднелатинский plana, от planare; → САМОЛЕТ24. (1300-1400) французский латинский platanus plane2 (1300-1400) французский планер, от позднелатинского planare, от латинского planus; → PLAIN1 plane3 (1500–1600) Latin planus; → PLAIN1Викторины
Викторины
- Пройдите наши быстрые тесты, чтобы потренировать свой словарный запас.
- У нас есть тысячи тестов из шести вопросов.
- Выберите словосочетания, синонимы, фразовые глаголы и многое другое.
Больше результатов
- посадить дерево
- лыжный самолет
- плоская геометрия
- транспортный самолет
- сесть на поезд/самолет/автобус
- прыгать на самолете/автобусе/поезде и т. д.
- посадить кого-либо в поезд/самолет и т. д.
д.Посмотреть все результаты
Картинка дня
Что это?
Нажмите на картинки, чтобы проверить.
Слово дня
подсказка
чтобы дать кому-то, например полиции, секретное предупреждение или информацию, особенно о незаконной деятельности , New York Times опубликовал статью под названием «Оставаясь наверху; Что удерживает их там?» Суть статьи заключалась в простом вопросе: что удерживает самолеты в воздухе? Чтобы ответить на него, Times обратился к Джону Д. Андерсону-младшему, куратору отдела аэродинамики в Национальном музее авиации и космонавтики и автору нескольких учебников в этой области.
Однако Андерсон сказал, что на самом деле нет единого мнения о том, что создает аэродинамическую силу, известную как подъемная сила. «На этот вопрос нет простого однострочного ответа», — сказал он Times . Люди дают разные ответы на этот вопрос, некоторые с «религиозным рвением». Спустя более 15 лет после этого заявления все еще существуют разные версии того, что создает подъемную силу, и у каждой есть свой значительный ряд ревностных защитников. На данном этапе истории полета эта ситуация вызывает некоторое недоумение. Ведь естественные процессы эволюции, действуя бездумно, наобум и без всякого понимания физики, эоны назад решили механическую проблему аэродинамической подъемной силы для парящих птиц. Почему ученым должно быть так сложно объяснить, что удерживает птиц и авиалайнеры в воздухе?
Путаницу усугубляет тот факт, что описания подъемной силы существуют на двух отдельных уровнях абстракции: техническом и нетехническом. Они скорее дополняют друг друга, чем противоречат друг другу, но различаются по своим целям.
Одна существует как строго математическая теория, область, в которой среда анализа состоит из уравнений, символов, компьютерных симуляций и чисел. Серьезных разногласий относительно того, что представляют собой соответствующие уравнения или их решения, практически нет. Цель технической математической теории состоит в том, чтобы делать точные прогнозы и прогнозировать результаты, полезные для авиационных инженеров, занимающихся сложным делом проектирования самолетов.
Но сами по себе уравнения не являются объяснениями, равно как и их решения. Существует второй, нетехнический уровень анализа, который предназначен для того, чтобы дать нам физическое, основанное на здравом смысле объяснение подъемной силы. Цель нетехнического подхода состоит в том, чтобы дать нам интуитивное понимание реальных сил и факторов, которые действуют, удерживая самолет в воздухе. Этот подход существует не на уровне чисел и уравнений, а на уровне понятий и принципов, знакомых и понятных неспециалистам.
Именно на этом втором, нетехническом уровне лежат разногласия.
Для объяснения подъемной силы обычно предлагаются две разные теории, и сторонники обеих сторон аргументируют свою точку зрения в статьях, книгах и в Интернете. Проблема в том, что каждая из этих двух нетехнических теорий верна сама по себе. Но ни один из них не дает полного объяснения подъемной силы, которое обеспечивает полный учет всех основных сил, факторов и физических условий, управляющих аэродинамической подъемной силой, без каких-либо нерешенных, необъяснимых или неизвестных вопросов. Существует ли вообще такая теория?
Две конкурирующие теории
Безусловно, наиболее популярным объяснением подъемной силы является теорема Бернулли, принцип, сформулированный швейцарским математиком Даниэлем Бернулли в его трактате 1738 года Hydrodynamica . Бернулли происходил из семьи математиков. Его отец, Иоганн, внес свой вклад в исчисление, а его дядя Якоб ввел термин «интеграл». Многие работы Даниэля Бернулли были связаны с потоком жидкости: воздух — это жидкость, и теорема, связанная с его именем, обычно выражается в терминах гидродинамики.
Проще говоря, закон Бернулли гласит, что давление жидкости уменьшается по мере увеличения ее скорости, и наоборот.
Теорема Бернулли пытается объяснить подъемную силу как следствие искривления верхней поверхности аэродинамического профиля — так называется крыло самолета. Идея гласит, что из-за этой кривизны воздух, движущийся по верхней части крыла, движется быстрее, чем воздух, движущийся по нижней поверхности крыла, которая является плоской. Теорема Бернулли гласит, что увеличение скорости на верхней части крыла связано с наличием там области более низкого давления, то есть подъемной силы.
Предоставлено: L-Dopa Горы эмпирических данных по линиям тока (линиям частиц дыма) в аэродинамических испытаниях, лабораторных экспериментах с соплами и трубками Вентури и т. д. предоставляют неопровержимые доказательства того, что, как было сказано, принцип Бернулли верен и верен. Тем не менее есть несколько причин, по которым теорема Бернулли сама по себе не представляет собой полное объяснение лифта.
Хотя опыт показывает, что воздух движется быстрее по искривленной поверхности, одна только теорема Бернулли не объясняет, почему это так. Другими словами, теорема не говорит, как возникла более высокая скорость над крылом.
Существует множество неверных объяснений более высокой скорости. Согласно наиболее распространенной — теории «равного времени прохождения» — порции воздуха, разделяющиеся на передней кромке крыла, должны одновременно соединиться на задней кромке. Поскольку верхняя посылка проходит дальше, чем нижняя, за заданное время, она должна двигаться быстрее. Заблуждение здесь состоит в том, что нет физической причины, по которой две посылки должны достичь задней кромки одновременно. И действительно, это не так: эмпирический факт состоит в том, что воздух наверху движется намного быстрее, чем могла бы объяснить теория равного времени прохождения.
Есть и пресловутая «демонстрация» принципа Бернулли, повторяющаяся во многих популярных аккаунтах, видео на YouTube и даже в некоторых учебниках.
Он заключается в том, чтобы держать лист бумаги горизонтально у рта и дуть на его изогнутую верхнюю часть. Страница поднимается вверх, якобы иллюстрируя эффект Бернулли. Противоположный результат должен получиться, когда вы дуете на нижнюю часть листа: скорость движущегося под ним воздуха должна тянуть страницу вниз. Вместо этого, как это ни парадоксально, страница поднимается.
Поднятие изогнутой бумаги при приложении потока к одной стороне «не потому, что воздух движется с разными скоростями с двух сторон», — говорит Хольгер Бабинский, профессор аэродинамики Кембриджского университета, в своей статье « Как работают крылья?» Чтобы продемонстрировать это, подуйте на прямой лист бумаги — например, на лист бумаги, который держится так, что он свисает вертикально — и убедитесь, что бумага не двигается ни в ту, ни в другую сторону, потому что «давление с обеих сторон бумаги является одинаково, несмотря на очевидную разницу в скорости».
Второй недостаток теоремы Бернулли заключается в том, что она не говорит, как и почему более высокая скорость на вершине крыла приводит к более низкому, а не к более высокому давлению.
Было бы естественно думать, что когда кривизна крыла вытесняет воздух вверх, этот воздух сжимается, что приводит к повышенному давлению на крыло. Такое «узкое место» обычно замедляет процессы в обычной жизни, а не ускоряет их. На шоссе, когда две или более полос движения сливаются в одну, задействованные автомобили не едут быстрее; вместо этого происходит массовое замедление движения и, возможно, даже пробка. Молекулы воздуха, обтекающие крыло, не ведут себя так, но теорема Бернулли не объясняет почему.
Третья проблема дает самый решающий аргумент против того, чтобы рассматривать теорему Бернулли как полное объяснение подъемной силы: самолет с искривленной верхней поверхностью может летать перевернутым. В перевернутом полете криволинейная поверхность крыла становится нижней поверхностью и, согласно теореме Бернулли, создает пониженное давление ниже крыла. Это более низкое давление, добавленное к силе тяжести, должно в целом тянуть самолет вниз, а не удерживать его. Более того, самолеты с симметричными аэродинамическими профилями, с одинаковой кривизной сверху и снизу или даже с плоскими верхней и нижней поверхностями, также способны летать перевернутыми, если профиль встречает встречный ветер под соответствующим углом атаки.
Это означает, что одной теоремы Бернулли недостаточно для объяснения этих фактов.
Другая теория подъемной силы основана на третьем законе движения Ньютона, принципе действия и противодействия. Теория утверждает, что крыло удерживает самолет, толкая воздух вниз. Воздух имеет массу, и из третьего закона Ньютона следует, что толчок крыла вниз приводит к равному и противоположному толчку вверх, то есть к подъемной силе. Ньютоновское объяснение применимо к крыльям любой формы, изогнутым или плоским, симметричным или нет. Это справедливо для самолетов, летящих перевернутым или правым боком вверх. Действующие силы также знакомы из обычного опыта — например, когда вы высовываете руку из движущегося автомобиля и наклоняете ее вверх, воздух отклоняется вниз, и ваша рука поднимается. По этим причинам третий закон Ньютона является более универсальным и исчерпывающим объяснением подъемной силы, чем теорема Бернулли.
Но сам по себе принцип действия и противодействия также не может объяснить более низкое давление в верхней части крыла, которое существует в этой области независимо от того, изогнут ли аэродинамический профиль.
Только когда самолет приземляется и останавливается, область более низкого давления в верхней части крыла исчезает, возвращается к атмосферному давлению и становится одинаковой как вверху, так и внизу. Но пока самолет летит, эта область более низкого давления является неизбежным элементом аэродинамической подъемной силы, и ее необходимо объяснить.
Историческое понимание
Ни Бернулли, ни Ньютон сознательно не пытались объяснить, что удерживает самолет, конечно, потому что они жили задолго до фактического развития механического полета. Их соответствующие законы и теории были просто переработаны после того, как братья Райт летали, что сделало для ученых серьезной и неотложной задачей понять аэродинамическую подъемную силу.
Большинство этих теоретических отчетов пришло из Европы. В первые годы 20-го века несколько британских ученых разработали технические и математические описания подъемной силы, в которых воздух рассматривался как идеальная жидкость, что означает, что он несжимаем и имеет нулевую вязкость.
Это были нереалистичные предположения, но, возможно, понятные для ученых, столкнувшихся с новым феноменом управляемого механического полета. Эти допущения также сделали лежащую в основе математику более простой и прямолинейной, чем она могла бы быть в противном случае, но за эту простоту пришлось заплатить: какими бы успешными ни были расчеты аэродинамических профилей, движущихся в идеальных газах, с эмпирической точки зрения они оставались ошибочными.
В Германии одним из ученых, занимавшихся проблемой подъемной силы, был не кто иной, как Альберт Эйнштейн. В 1916 году Эйнштейн опубликовал в журнале Die Naturwissenschaften небольшую статью под названием «Элементарная теория волн на воде и полета», в которой пытался объяснить, чем объясняется несущая способность крыльев летательных аппаратов и парящих птиц. «Эти вопросы окружены неясностью», — писал Эйнштейн. «Действительно, должен признаться, что я никогда не встречал на них простого ответа даже в специальной литературе».
Затем Эйнштейн дал объяснение, предполагающее несжимаемую жидкость без трения, то есть идеальную жидкость. Не называя Бернулли по имени, он дал описание, которое согласуется с принципом Бернулли, заявив, что давление жидкости больше там, где ее скорость меньше, и наоборот. Чтобы воспользоваться этой разницей давлений, Эйнштейн предложил аэродинамический профиль с выпуклостью наверху, чтобы такая форма увеличивала скорость воздушного потока над выпуклостью и, таким образом, также снижала там давление.
Эйнштейн, вероятно, думал, что его анализ идеальной жидкости одинаково хорошо применим к потокам жидкости реального мира. В 1917 году на основе своей теории Эйнштейн сконструировал аэродинамический профиль, который позже стал известен как крыло «кошачья спина» из-за его сходства с горбатой спиной растянувшейся кошки. Он представил проект производителю самолетов LVG (Luftverkehrsgesellschaft) в Берлине, который построил на его основе новый летательный аппарат. Летчик-испытатель сообщил, что аппарат ковылял в воздухе, как «беременная утка».
Гораздо позже, в 19В 54 года сам Эйнштейн назвал свой экскурс в аэронавтику «юношеской глупостью». Человек, который дал нам радикально новые теории, проникающие как в самые маленькие, так и в самые большие компоненты Вселенной, тем не менее не смог внести позитивный вклад в понимание подъемной силы или разработать практическую конструкцию аэродинамического профиля.
На пути к полной теории подъемной силы
Современные научные подходы к конструированию самолетов относятся к сфере вычислительной гидродинамики (CFD) и так называемых уравнений Навье-Стокса, которые полностью учитывают фактическую вязкость реального воздуха. Решения этих уравнений и результаты моделирования CFD дают прогнозы распределения давления, модели воздушного потока и количественные результаты, которые являются основой для современных высокотехнологичных конструкций самолетов. Тем не менее, они сами по себе не дают физического, качественного объяснения подъемной силы.
Однако в последние годы ведущий специалист по аэродинамике Дуг Маклин попытался выйти за рамки чисто математического формализма и разобраться с физическими причинно-следственными связями, которые объясняют подъемную силу во всех ее проявлениях в реальной жизни.
Маклин, проработавший большую часть своей профессиональной карьеры инженером в Boeing Commercial Airplanes, где он специализировался на разработке кода CFD, опубликовал свои новые идеи в тексте 2012 года Understanding Aerodynamics: Arguing from the Real Physics 9.0048 .
Учитывая, что книга состоит из более чем 500 страниц довольно плотного технического анализа, удивительно видеть, что она включает раздел (7.3.3), озаглавленный «Основное объяснение подъемной силы аэродинамического профиля, доступное для нетехнической аудитории». ” Создание этих 16 страниц было непростым для Маклина, мастера предмета; действительно, «вероятно, это была самая трудная часть книги для написания», — говорит автор. «Он претерпел больше изменений, чем я могу сосчитать. Я никогда не был полностью доволен этим».
Комплексное объяснение подъемной силы Маклина начинается с основного предположения всей обычной аэродинамики: воздух вокруг крыла действует как «непрерывный материал, который деформируется, повторяя контуры аэродинамического профиля».
Эта деформация существует в виде глубокой полосы потока жидкости как над, так и под крылом. «Аэродинамический профиль влияет на давление на большой площади в так называемом поле давления », — пишет Маклин. «При создании подъемной силы над аэродинамическим профилем всегда образуется диффузное облако низкого давления, а внизу обычно образуется диффузное облако высокого давления. Там, где эти облака касаются аэродинамического профиля, они создают разность давлений, которая создает подъемную силу на аэродинамическом профиле».
Крыло толкает воздух вниз, в результате чего воздушный поток поворачивается вниз. Воздух над крылом ускоряется в соответствии с принципом Бернулли. Кроме того, под крылом имеется область повышенного давления, а над ним — область пониженного давления.
Это означает, что в объяснении подъемной силы Маклина есть четыре необходимых компонента: направление потока воздуха вниз, увеличение скорости потока воздуха, область низкого давления и область высокого давления.
Но именно взаимосвязь между этими четырьмя элементами является наиболее новым и отличительным аспектом рассказа Маклина. «Они поддерживают друг друга во взаимной причинно-следственной связи, и ни один из них не мог бы существовать без других», — пишет он. «Разность давлений оказывает подъемную силу на аэродинамический профиль, в то время как поворот потока вниз и изменения скорости потока поддерживают разницу давлений». Именно эта взаимосвязь составляет пятый элемент объяснения Маклина: взаимность между остальными четырьмя. Как будто эти четыре компонента коллективно порождают и поддерживают себя одновременными актами взаимного творения и причинно-следственной связи.
Кажется, в этом синергии есть намек на магию. Процесс, который описывает Маклин, кажется похожим на четырех активных агентов, которые тянут друг друга за шнурки, чтобы коллективно удержаться в воздухе.
Или, как он признает, это случай «круговой причинно-следственной связи». Каким образом каждый элемент взаимодействия может поддерживать и усиливать все остальные? И что вызывает это взаимное, взаимное, динамическое взаимодействие? Ответ Маклина: второй закон движения Ньютона.
Второй закон Ньютона гласит, что ускорение тела или порции жидкости пропорционально приложенной к нему силе. «Второй закон Ньютона говорит нам, что когда разность давлений оказывает результирующую силу на жидкую массу, это должно вызывать изменение скорости или направления (или того и другого) движения этой частицы», — объясняет Маклин. Но, наоборот, разница давлений зависит и существует из-за ускорения посылки.
Разве мы здесь ничего не получаем? Маклин говорит нет: если бы крыло находилось в покое, не существовало бы ни одной части этого кластера взаимоусиливающих действий. Но тот факт, что крыло движется по воздуху, причем каждая частица влияет на все остальные, приводит к возникновению этих взаимозависимых элементов и поддерживает их на протяжении всего полета.
Включение взаимности подъемной силы
Вскоре после публикации Понимание аэродинамики Маклин понял, что он не полностью учел все элементы аэродинамической подъемной силы, потому что он не объяснил убедительно, что вызывает давление на крыло изменение от окружающего. Так, в ноябре 2018 года Маклин опубликовал статью из двух частей в Учитель физики , в котором он предложил «всестороннее физическое объяснение» аэродинамической подъемной силы.
Хотя статья в значительной степени повторяет более раннюю аргументацию Маклина, она также пытается добавить лучшее объяснение того, почему поле давления неоднородно, и принять физическую форму, которую оно имеет. В частности, его новый аргумент вводит взаимное взаимодействие на уровне поля потока, так что неоднородное поле давления является результатом приложенной силы, направленной вниз силы, действующей на воздух со стороны аэродинамического профиля.
Является ли раздел 7.3.3 Маклина и его последующая статья успешными в обеспечении полного и правильного описания подъемной силы, остается открытым для интерпретаций и дискуссий.
Есть причины, по которым трудно дать ясное, простое и удовлетворительное описание аэродинамической подъемной силы. Во-первых, потоки жидкости более сложны и трудны для понимания, чем движения твердых тел, особенно потоки жидкости, которые расходятся на передней кромке крыла и подвергаются воздействию различных физических сил сверху и снизу. Некоторые споры о подъемной силе связаны не с самими фактами, а скорее с тем, как эти факты следует интерпретировать, что может включать вопросы, которые невозможно решить экспериментальным путем.
Тем не менее, на данный момент есть лишь несколько нерешенных вопросов, требующих объяснения. Подъемная сила, как вы помните, является результатом разности давлений между верхней и нижней частями аэродинамического профиля. У нас уже есть приемлемое объяснение того, что происходит в нижней части аэродинамического профиля: встречный воздух давит на крыло как вертикально (создавая подъемную силу), так и горизонтально (создавая сопротивление). Толчок вверх существует в виде более высокого давления под крылом, и это более высокое давление является результатом простого ньютоновского действия и противодействия.
Однако в верхней части крыла все обстоит иначе. Там существует область более низкого давления, которая также является частью аэродинамической подъемной силы. Но если ни принцип Бернулли, ни третий закон Ньютона не объясняют этого, то что? Из линий тока мы знаем, что воздух над крылом плотно прилегает к нисходящей кривизне аэродинамического профиля. Но почему порции воздуха, движущиеся по верхней поверхности крыла, должны следовать его нисходящей кривизне? Почему они не могут отделиться от него и лететь обратно?
Марк Дрела, профессор гидродинамики в Массачусетском технологическом институте и автор книги «Аэродинамика летательного аппарата », предлагает ответ: «Если бы частицы на мгновение отлетели по касательной к верхней поверхности аэродинамического профиля, то буквально образовался бы вакуум. под ними», — объясняет он. «Этот вакуум будет засасывать посылки до тех пор, пока они в основном не заполнят вакуум, то есть пока они снова не начнут двигаться по касательной к аэродинамическому профилю.
Это физический механизм, который заставляет посылки двигаться по форме аэродинамического профиля. Небольшой частичный вакуум остается, чтобы посылки оставались на криволинейном пути».
Это оттягивание или опускание этих воздушных пакетов от соседних вышестоящих пакетов создает область более низкого давления на крыле. Но этому действию сопутствует еще один эффект: более высокая скорость воздушного потока над крылом. «Пониженное давление над подъемным крылом также «притягивает» воздушные массы горизонтально, когда они приближаются вверх по течению, поэтому к тому времени, когда они достигают над крылом, они имеют более высокую скорость», — говорит Дрела. «Поэтому увеличение скорости над подъемным крылом можно рассматривать как побочный эффект снижения давления там».
Но, как всегда, когда дело доходит до объяснения подъемной силы на нетехническом уровне, у другого эксперта будет другой ответ. Специалист по аэродинамике из Кембриджа Бабинский говорит: «Мне очень не хочется не соглашаться с моим уважаемым коллегой Марком Дрела, но если объяснением было создание вакуума, то трудно объяснить, почему иногда поток тем не менее отделяется от поверхности.
Но во всем остальном он прав. Проблема в том, что нет быстрого и простого объяснения».
Сам Дрела признает, что его объяснение в некотором смысле неудовлетворительно. «Одна очевидная проблема заключается в том, что нет общепризнанного объяснения», — говорит он. Так, где это оставляет нас? По сути, именно с того, с чего мы начали: с Джона Д. Андерсона, который заявил: «На этот вопрос нет простого однострочного ответа».
Эта статья была первоначально опубликована под названием «Загадка аэродинамической подъемной силы» в журнале Scientific American 322, 2, 44-51 (февраль 2020 г.)
doi:10.1038/scientificamerican0220-44
View This IssueЕще для изучения
Как работают крылья? Хольгер Бабинский в Физическое образование , Vol. 38, № 6, стр. 497–503; Ноябрь 2003 г.
Загадка аэродинамического профиля: конкурирующие теории аэродинамики, 1909–1930. Дэвид Блур. Издательство Чикагского университета, 2011.