Новости

06.02.2008 02:00
Рубрика: Общество

Самолет на гиперзвуке

Умельцы-сибиряки помогают ему встать на крыло

Представьте: вы садитесь в самолет в Новосибирске и через 4 часа оказываетесь не в Москве, а в Нью-Йорке или Мельбурне. И стоимость билета не дороже, чем на обычный 12-часовой перелет. Фантастика? Пока - да. Но контуры возможного проступают уже сегодня.

Российский Ту-144 и французский "Конкорд" - сверхзвуковые самолеты первого поколения - свое отслужили. Одна из причин - мощный звуковой удар, который распространялся по земле во время полета. Решение этой проблемы - среди задач, стоящих перед Институтом теоретической и прикладной механики имени С.А. Христиановича Сибирского отделения РАН. Здесь вплотную занялись исследованием научных проблем, возникающих при создании гиперзвукового самолета. Успех может стать переворотом в аэродинамике, поскольку позволит уменьшить сопротивление среды и повысить управление подъемной силой.

- Для изучения процессов обтекания поверхностей мы научились делать микродатчики, - рассказывает директор института академик Василий Фомин. - Их, кстати, изготавливает наш "левша" - Владимир Анискин. Левшой назвали его не для красного словца, он на самом деле подковал блоху! Так вот, с помощью этих датчиков мы пытаемся создать управляемую поверхность. Принцип такой: на поверхности располагается множество таких датчиков, и когда сигнал достигает одного, он передает его дальше - соседям. Это может быть колебание или, еще лучше, выброс или поглощение микропотока...

Таким образом, объяснили мне, можно управлять процессом обтекания и получить ламинарный поток (то есть без отрыва) по всей поверхности. Подобное наблюдается у плывущего дельфина - по его коже идет "волна", которая исключает отрыв и появление турбулентности. Благодаря этому дельфин и развивает высокую скорость.

Новый пассажирский сверхзвуковой самолет должен стать массовым, а значит, и более дешевым. Серьезно сэкономить (по сравнению с тем же "Конкордом") можно на технологии изготовления. В современном пассажирском самолете используется от 30 до 50 миллионов заклепок. "Заклепочная" технология давно заменена сваркой в судостроении, производстве танков и локомотивов. Однако черные металлы люди варить научились, а вот для цветных, вроде алюминия и титана, используемых в авиации, обычный метод сварки непригоден - слишком высоки у самолетов летные нагрузки.

Но в Институте теоретической и прикладной механики нашли свой рецепт. Оказалось, что если в расплавленный лазером металл вносить наночастицы, то именно они становятся центрами кристаллизации и позволяют создать шов, не уступающий по прочности основному материалу. Совершенствование этого метода продолжается.

- Мы в этой области создали революционную технологию, - развивает тему заместитель директора по науке Анатолий Оришич. - Во всем мире для резки стали используются промышленные лазеры, но они "берут" металл толщиной 20 миллиметров. Мы увеличили толщину до 60, при этом добились идеально чистого реза. Проблему решила сверхзвуковая газовая струя - она направляется параллельно с лучом лазера. Лазерное излучение испаряет металл, а газ мгновенно удаляет его от поверхности реза. Принцип действия установки основан на совмещении физических и газодинамических свойств. Мы запатентовали этот метод в России и за границей, считаем, что у него большое будущее.

Общество Наука Наука и образование РАН