Генеральный директор Государственного научного центра Российской Федерации «Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н. Е. Жуковского» (ЦАГИ), доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой физики полета МФТИ, академик РАН Сергей Леонидович Чернышёв встретился в «Сириусе» с воспитанниками июньской образовательной смены.
На лекции «Авиастроение будущего: вызовы, проблемы, решения» Сергей Леонидович рассказал ребятам из направления «Наука» о перспективных разработках сверх- и гиперзвуковых летательных аппаратов, экспериментальных и исследовательских установках, стратегических целях мировой авиации, а также ответил на вопросы школьников.
– Сергей Леонидович, сегодня Вы нам представили концепции самолета с повышенным аэродинамическим качеством. За счет чего достигается этот эффект?
– Одним из главных факторов, который влияет на аэродинамическую эффективность, является отношение подъемной силы к сопротивлению самолета. Чем длиннее крыло самолета – тем больше аэродинамическое качество. Но за счет того, что консоли крыла пристыковываются к фюзеляжу, – аэродинамика снижается. Необходима оптимизация формы самолета за счет увеличения отношения квадрата размаха крыла к площади омываемой поверхности летательного аппарата.
– Как происходит испытание летательных аппаратов в аэродинамических трубах?
–Такие эксперименты предназначены для определения аэродинамических характеристик и визуализации физической картины обтекания самолёта воздушным потоком. В аэродинамических трубах используется принцип обратимости движения: в них движущийся поток воздуха набегает на неподвижно закреплённое тело. В ЦАГИ мы создали специальную установку, предназначенную также для изучения характеристик воздушного судна во время совершения маневра — установка позволяет воспроизводить линейные и угловые движения по всем степеням свободы, а также все сложные движения модели самолёта, уменьшенная модель которого крепится на специальную подставку, делая ее центр тяжести неподвижным.
– Какие проблемы возникают при переходе от сверхзвуковых скоростей к гиперзвуковым?
– Это две темы, над которыми активно работают сегодня ученые ведущих стран. При переходе от сверхзвуковых скоростей к гиперзвуковым прежде всего возникает проблема конструирования энергоэффективного двигателя. Вторая сложность – обеспечение надежной тепловой защиты аппарата. Ведь скорость гиперзвукового самолета предполагает сильный нагрев корпуса за счет трения об атмосферу, поэтому теплозащита должна быть колоссальной.
– Вы рассказывали про вертолеты будущего, которые смогут летать с большой скоростью. В какой стадии разработки они сейчас находятся и к какому сроку они могут быть введены в эксплуатацию?
– Сегодня такие вертолеты могут развивать скорость 350 км/час и больше. Но на сегодняшний день создана новая конфигурация демонстраторов, которая позволит увеличить скорость движения машины с 400 до 600–700 километров в час благодаря поворотному несущему крылу-винту, обладающему хорошей несущей способностью. Но чтобы разогнать этот вертолет, необходимо также обеспечить хорошую пропульсивную силу – только одного вращающегося винта недостаточно. На этим сейчас трудятся специалисты ЦАГИ, и когда решение будет найдено, мы сможем говорить о введении в эксплуатацию.
В завершении встречи Сергей Чернышёв пожелал ребятам удачи в учебе и выразил надежду, что талантливые школьники в будущем выберут для профессиональной деятельности «такое прекрасное и благородное дело, как авиация».
