Юный техник 1996-09, страница 40

размеров, что внутри мог ходить человек. С ростом же скоростей от них отказались из-за очень высокого сопротивления.

Прежде чем перейти к рассказу о новом летательном аппарате, вспомним — еще в XVIII веке французский математик Ж.Л.Д'Аламбер теоретически обосновал парадоксальное утверждение, которое в упрощенном виде звучит так: при отсутствии сил вязкости сопротивление движению тела в несжимаемой жидкости равно нулю. При скорости, близкой к половине звуковой, сжимаемость воздуха почти не принимает участия в создании сопротивления, а вот про вязкость этого не скажешь. Тут она — корень зла.

На муху, севшую на мед, вязкость оказывает непосредственное силовое воздействие. По отношению к крупному самолету, летящему с дозвуковой скоростью, вязкость выполняет функции в основном «управленческие». Она перераспределяет обтекающие его потоки воздуха, и вступающие в действие силы инерции воздушных масс начинают создавать мощное сопротивление. Подчеркнем еще раз, что чисто вязкостные силы составляют весьма малую часть этого сопротивления. Например, у самолета с шириной крыла 2 м и летящего со скоростью 600 км/ч силы вязкости в двадцать миллионов раз меньше сил инерции! Но вязкость, как мы уже упомянули, выполняет роль детонатора, разрушающего стройный поток воздушной среды.

И тут напрашивается мысль — поскольку уничтожить вязкость

38

воздуха нельзя, не стоит ли попытаться за счет работы двигателей самолета скомпенсировать ее действие? Причем сделать это надо очень тонко, в таком месте, где силы «зла» только начинают свою подрывную работу.

Более двадцати лет назад эту идею успешно осуществил в экспе- v рименте наш профессор Н.Л.Щукин. Она в полном смысле слова революционна и опережает инженерную фантазию современности на много десятилетий. Вооружившись его идеями, появляется возможность многократно снизить сопротивление движению летательных аппаратов.

Рассмотрим это открытие применительно к толстому крылу малого удлинения. Тут основные беды происходят из-за отрыва потока с образованием множества больших и малых вихрей на задней верхней поверхности. Именно здесь и установил Щукин особую систему щелей (рис. 1). Работают они попарно. В переднюю щель компрессором подается воздух, струя которого выходит на поверхность крыла и, описав дугу, засасывается в заднюю щель. И так в каждой паре. В результате сверху на крыле образуется движущаяся воздушная пелена, прилегающая к его поверхности. Соприкасаясь с ней, набегающий поток не испытывает торможения, и на значительной части крыла возникает подъемная сила. В итоге оно начинает работать подобно узкому длинному крылу планера, а аэродинамическое качество (отношение подъемной силы крыла к создаваемому сопротивлению) с 3 — 4 поднимается до 15 — 18.