Утка (аэродинамическая схема)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Rutan Model 61 Long-EZ. Пример самолёта, построенного по аэродинамической схеме «утка».

«Утка» — аэродинамическая схема, при которой у летательного аппарата (ЛА) органы продольного управления (оперение) расположены впереди крыла. Названа так, потому что один из первых самолётов, сделанных по этой схеме — «14-бис» Сантос-Дюмона — напомнил очевидцам утку: вынесенные вперёд плоскости управления без хвоста сзади.

Преимущества[править | править вики-текст]

Классическая аэродинамическая схема летных аппаратов имеет недостаток, называемый «потерями на балансировку».[1] Дело в том, что для набора высоты в классической аэродинамической схеме опускание заднего горизонтального стабилизатора одновременно вызывает толчок хвоста самолета вверх, что приводит к характерному "клевку" классического летального аппарата. Поскольку самолет нарушает горизонтальную балансировку и наклоняется носом вниз, то происходит уменьшение подъёмной силы основного крыла планера.

Схема «утка» обеспечивает управление по тангажу (высоте) без потерь подъёмной силы на балансировку. Поэтому ЛА, построенные по этой схеме, имеют лучшие характеристики грузоподъёмности на единицу площади крыла.

Дополнительное преимущество схемы "утка" это защита от сваливания самолета в неуправляемый плоский штопор при потере скорости. При начале сваливания в штопор срыв воздушного потока с потерей подъемной силы происходит сначала на переднем оперении, что разворачивает самолет "клевком" вниз сохраняя обтекание воздушным потоком основного крыла переводя самолет в режим управляемого "пикирования".

Тем не менее «утки» практически не используются в чистом виде именно из-за склонности к такому "клевку".

Недостатки[править | править вики-текст]

Самолёты, построенные по аэродинамической схеме «утка», имеют серьёзный недостаток, который называется «тенденция к клевку». «Клевок» наблюдается на больших углах атаки, близких к критическим. Из-за скоса потока за передним горизонтальным оперением (ПГО) угол атаки на крыле меньше, чем на ПГО. В результате по мере увеличения угла атаки срыв потока начинается сначала на ПГО. Это уменьшает подъёмную силу на ПГО, что сопровождается самопроизвольным опусканием носа самолёта — «клевком», особенно опасным при взлёте и посадке.

Расположенное спереди подвижное горизонтальное оперение способствует увеличению эффективной площади рассеяния (ЭПР) самолёта, а потому считается нежелательным для истребителей пятого поколения (напр., американский F-22 Raptor и российские ПАК ФА (использует поворотные части наплывов крыла в качестве ПГО) и разрабатываемый дальний бомбардировщик (ПАК ДА), выполненных с соблюдением технологий радиолокационной малозаметности[2].

Также пилоты, привыкшие летать на самолётах с классической аэродинамической схемой, при полётах на «утке» жалуются на ограничение обзора, создаваемого ПГО.

Похожие схемы[править | править вики-текст]

«Бесхвостка с ПГО» — схема, в которой переднее оперение используется не для управления по тангажу, а для улучшения взлётно-посадочных характеристик или балансировки на сверхзвуковых скоростях (Eurofighter Typhoon, Dassault Rafale, Ту-144 и North American XB-70 Valkyrie).

Биплан-тандем — «утка» с близкорасположенным передним крылом — схема, в которой основное крыло расположено в зоне скоса потока от переднего горизонтального оперения (ПГО). По такой схеме сбалансированы Saab JAS 39 Gripen и МиГ 1.44.

Также различные разновидности схемы «утка» используются для многих управляемых ракет.

См. также[править | править вики-текст]

Литература[править | править вики-текст]

  • Лётные испытания самолётов, Москва, Машиностроение, 1996 (К. К. Васильченко, В. А. Леонов, И. М. Пашковский, Б. К. Поплавский)

Ссылки[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]