В Институте теоретической и прикладной механики СО РАН им. С.А.Христиановича прошел круглый стол на тему "Современные летательные аппараты", входивший в программу фестиваля науки и инноваций "Эврика" – ключевого события международного молодежного инновационного форума "Интерра".
Эпиграфом к научной деятельности ИТПМ может служить строка старой песни: "Мы учим летать самолеты". Впрочем, не только самолеты, но и прочие атмосферные и космические аппараты – законы механики для них едины, вопрос в средах и условиях их применения. Заместитель директора института доктор физико-математических наук Александр Николаевич Шиплюк рассказал об основных проблемах, которые решают исследователи: минимизации звукового удара (из-за которого полеты сверхзвуковых машин разрешены только над безлюдными пространствами), управления обтеканием поверхности крыла (и не только его), создания новых технологий и материалов для аэрокосмической отрасли. ИТПМ сотрудничает с легендарным ЦАГИ имени Н.Е. Жуковского, холдингом "Сухой" и входящим в него НАПО имени В.П. Чкалова, концернами Airbus и Boeing. А.Н.Шиплюк прокомментировал некоторые патенты, полученные институтом – например, на тандемную схему сверхзвукового аппарата и криогенное воздействие на его носовую часть. Совместно с учеными Института физики полупроводников СО РАН здесь разрабатывают "умные" поверхности, реагирующие на изменения воздушного потока, а также нанопористые покрытия, уменьшающие сопротивление (в частности, этим занят сотрудник ИТПМ кандидат физико-математических наук Владимир Михайлович Анискин, известный как талантливый микроминиатюрист).
Кандидат физико-математических наук Илья Дмитриевич Зверков показал видеоролик фантастического, на первый взгляд, содержания: в помещении (съемка была низкого качества – может, несанкционированная?) летал по всем направлениям миниатюрный четырехвинтовой робот-вертолет. Похожий на аппараты из "Аватара" или "Звездных войн", этот винтокрылый "жучок" безо всякого внешнего управления творил чудеса: летал, как стрекоза, по прерывисто-ломанным траекториям, кувыркался, проскакивал в окна и даже садился…на стену. Илья Дмитриевич объяснил, что этот полностью роботизированный аппарат создан в университете Цюриха. Такова тенденция – все больше и больше внимания уделять беспилотным летательным аппаратам (БПЛА). В мире их существует 1.300 только промышленных образцов, 32.5% которых приходится на США, 6.9% – на Израиль, 5.7% - на Францию. Наиболее эффективными, правда, сегодня считаются крупные, тяжелые и дальние аппараты, так как при их создании и эксплуатации используют наработки обычного авиастроения. Но перспективное направление – обратное, поскольку, чего таить, беспилотники применяются прежде всего в военно-полицейской сфере и миниатюрный "жучок" имеет здесь ряд неоспоримых преимуществ. В целом, сообщил И.Д.Зверков, прогнозная оценка рынка БПЛА в США на 2014 год составляет 7 миллиардов долларов, но в России создание таких аппаратов "держится на голом энтузиазме". "У нас собираются приобретать военные беспилотники в Израиле, - посетовал ученый, - но мне не известно ни одного случая целевого государственного финансирования создания таких аппаратов в России". Однако, работы всё равно ведутся. В Новосибирске к ним подключились специалисты компании "Интелоника" (в основном, бывшие сотрудники СибНИИА им. С.А.Чаплыгина). Они создают программное обеспечение для БПЛА, в том числе для самостоятельных сложных эволюций в воздухе.
Тема сообщения кандидата физико-математических наук Александра Владимировича Кашковского звучала немного парадоксально: "Аэродинамика космических аппаратов" – откуда в космосе "аэро"? Но любой космический аппарат минимум два раза за полет проходит 300 километров атмосферного слоя различной плотности, от молекул до сплошной среды. Поэтому расчет формы и сопротивления для них становится проблемой как безопасности, так и экономии для весьма дорогостоящей отрасли… Кандидат физико-математических наук Юрий Алексеевич Литвиненко рассказывал, на первый взгляд, скучноватые для школьников вещи: термины типа "ламинаризация струйных течений" трудны для восприятия даже старшеклассниками…Но за ними стоит задача уменьшения нагрузки на аппарат, а значит, опять же – экономии и безопасности. Проиллюстрировал это ученый простым примером: "Вы же летаете на самолетах, да? Иногда пассажирам объявляют, что нужно занять свои места и пристегнуться, потому что самолет входит в зону турбулентности. Затем его начинает трясти и болтать. И вам плохо, и самолету плохо. На самом деле турбулентные потоки образуются в полете постоянно, и чем их меньше, тем лучше лететь и самолету, и вам!". Столь же понятным был пример того, что иногда не гладкая, а шероховатая поверхность позволяет двигаться быстрее – шкура акулы. Юрий Алексеевич показал, что на разных участках рыбьего тела она имеет различную структуру: возможно, именно такой будет и обшивка самолетов будущего.
А их концепциям, компоновкам и внешнему облику был посвящен рассказ кандидата физико-математических наук Андрея Анатольевича Сидоренко о перспективах гражданской авиации. На экране плыли по небу самолеты-острова, самолеты-киты: такие, как перспективный Double Bubble. Огромные, плоские фюзеляжи нужны для вместимости и комфорта, - пояснял лектор, - хвостовое оперение может отсутствовать, а силовые установки размещены так, чтобы сделать минимальным шум двигателей. Более того, есть идеи гибридной силовой установки: на взлете и посадке самолет станет приводиться в движение электромоторами и только перед самым взлетом запускать турбины, но и в полете вспомогательные электродвигатели будут питать его системы освещения, вентиляции, бортовые кухни и тому подобное. Основной тренд гражданской авиации А.А.Сидоренко видит в удешевлении и упрощении перелетов, в совершенствовании логистики пассажиров "от двери до двери" и расширении сети средних и местный линий. Для этого самолеты нового поколения должны стать меньше (оптимальным размером был назван Boeing 737) и…тихоходнее. Скорости порядка 650-700 километров в час при небольшой дальности не очень затягивают перелет, зато существенно сказываются на его стоимости.
Все эти рассказы перемежались расспросами и репликами участников. Среди них я отметил вполне взрослых людей, которые разговаривали с ИТПМовцами на одном языке. А школьники показали себя ненасытными. Буквально пошатываясь от переполняющей их информации, они пошли следом за кандидатом физико-математических наук Алексеем Николаевичем Маловым – смотреть лазерные установки и аэродинамические трубы…
www.COPAH.info
