Пернатая машина: петербургские ученые предложили способ борьбы с турбулентностью

Самолеты будут «оперяться». Способ борьбы с турбулентностью придумали ученые СПбГУ. Изобретатели предложили оборудовать воздушные суда специальными электронными устройствами, которые будут подстраиваться под воздушные потоки по примеру перьев на крыле птицы. 

Своё изобретение они описывают на удивление просто. Ученые матмеха СПбГУ уверены: сложное явление турбулентности можно и нужно «обхитрить». Именно для этих целей они создали «перья»: устройство, которое способно компенсировать тряску при полёте. Датчики внедряются в крыло, разделенное на ячейки. Получаются своеобразные «соты», начиненные техникой. Потоки воздуха разной силы приоткрывают лопасти, компенсируя порывы.

ОЛЕГ ГРАНИЧИН, руководитель проекта, профессор СПбГУ:

«Внутри стоят очень дешевые простые компьютеры. Этого достаточно, чтобы сделать связь. Они меняют свое положение относительно друг друга. Первый этап показал, что датчики давления успевают при не очень сильных ингредиентах ветра их выровнять».

«Перья» разрабатывали три года. Пойти решили от самой технологии: простые датчики, объединенные небольшими группками, крайне функциональны. Такому устройству не нужен единый центр, обрабатывающий гигабайты информации. Они завязаны лишь друга на друге. Ячейки, к слову, можно внедрить как в крылья самолета, так и в лопасти вертолета. Принцип останется тем же.

КОНСТАНТИН АМЕЛИН, автор проекта, постдок СПбГУ:

«Почему именно "перья"? Если мы возьмем крыло птицы, то почему птица может летать долго, зависать? И она чувствует воздух каждым своим перышком, и каждым перышком поток подправляет».

«Подправлять» потоки воздуха будет и петербургское изобретение. За счет этого самолет полетит плавнее, уверены математики. Хорошая новость для тех, кому передвигаться по воздуху некомфортно.

ТАТЬЯНА БАЖЕНОВА, корреспондент:

«Аэрофобией, то есть боязнью полетов, страдает примерно четверть пассажиров. По мнению психологов, турбулентность — одна из главных причин. Кроме высоты и замкнутого пространства, стресс провоцируют еще и толчки и перепады в воздухе».

Впрочем, встряски порой бывают такими сильными, что даже самые стойкие становятся аэрофобами.

Испытывать устройство ученые намерены еще не меньше года. Первые тесты показали, что «перья» довольно эффективно выравнивают крыло. Дело за малым — дождаться момента, когда технологию купят крупные авиапроизводители. 

Турбулентностью называют явление, при котором в потоке воздуха появляются самопроизвольные волны, вызывающие "ныряния" самолетов, тряску в салоне, а иногда и воздушные катастрофы. "Мы разработали "перья" для крыльев самолета - управляемые механизмы с датчиками давления, которые могут приподниматься и поворачиваться с помощью электромоторчика, и компенсирующие турбулентность. Для управления системой "перьев" не требуется центрального компьютера, а сами устройства связаны в сеть и подстраиваются друг под друга, - объяснил он. - Каждое маленькое "перышко" подстраивается под соседние: если давление атмосферы на них чуть выше, оно себя чуть приподнимает, если ниже - чуть-чуть опускает, и получается так, что на всех элементах крыла происходят связанные процессы и мы подстраиваемся под любой поток ветра", - рассказал он.

В рамках проекта, осуществляемого при поддержке Российского научного фонда, ученые испытали на беспилотном летательном аппарате с размахом крыла в 2 метра рабочий прототип системы "перьев" и готовят следующий, более совершенный вариант разработки, испытания которого еще только предстоят. Разработчики также обратились в "Роспатент" для регистрации устройства в российском правовом поле. По завершении всех фаз испытаний начнется производство по индивидуальным заказам - для этого уже найден промышленный партнер, а в дальнейшем "перья" для борьбы с турбулентностью будут предложены производителям авиационной техники.

"В природе нет ничего лишнего, если птицы летают в воздухе с перьями, а не лысые, значит это более выгодно с точки зрения аэродинамики", - отметил ученый. Олег Граничин также сказал, что разработку планируется адаптировать для применения на подводной технике.

"Крайне интересной и актуальной" назвал разработку доцент кафедры Аэрокосмических комплексов Санкт- Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения Михаил Тихомиров в беседе с корр. ТАСС. По его словам, проблема турбулентности, хотя и рассматривается в десятках тысяч научных статей, но не решена на сегодняшний день. "Мы готовы предложить разработчикам сотрудничество - принять участие в проекте, а также предложить наши испытательные стенды для предстоящих фаз испытаний опытного образца системы "перьев" для самолетов", - сказал специалист.

Источник1, Источник2