Как истребители тормозят в небе, а вертолеты летают задом наперед

ТАСС/Игорь Зотин, TASS/AP/Pavel Golovkin

На основе крыльчатого судового двигателя впервые был разработан новый летательный аппарат. Циклокоптер, так его назвали создатели, не имеет крыльев, пропеллера и несущего винта. Вращающиеся роторы крыльчатого двигателя поднимают конструкцию в воздух и позволяют управлять направлением движения воздушного судна. Аппарат летает во все стороны, и даже может перемещаться по воздуху вверх ногами.

Какие проблемы возникают с крыльчатым двигателем? Какие мотоциклы имеют заднюю передачу? И какое воздушное судно может летать задом наперед? Об этом рассказывает программа "Как устроен мир" с Тимофеем Баженовым на РЕН ТВ.

Крыльчатый двигатель

Авиационный инженер-реставратор Олег Лейко рассказал, что крыльчатки по типу судовых гребных колес теоретически могут летать. Их можно сделать легкими, прочными, а также добиться того, чтобы они создавали некую тягу.

"Однако, я полагаю, что аэродинамика этих конструкций не позволит им разгоняться свыше 100-150 километров в час. Кроме того, возникнут довольно сложные вопросы с балансировкой, управлением всем этим хозяйством, потому что надо подводить к ним как-то энергию. Кроме, как получить деньги на стартап, я не вижу за этим большого будущего", – высказал свое мнение инженер.

Крыльчатый двигатель был изобретен 100 лет назад. Он применяется на плавучих средствах, которым необходимо постоянно маневрировать. Его устанавливают на паромы, плавучие краны, водные буксиры. 

Кадр из программы "Как устроен мир", РЕН ТВ

"Для такого судна не нужна реверсивная передача, не нужен руль. Все это заключено в самом двигателе. Преимущество – это маневренность. Недостатки – он достаточно габаритный и большой по весу, сильно выступает за пределы днища, и поэтому, например, во льдах его использование проблематично", – отметил инженер-кораблестроитель, начальник отдела проектно-конструкторского бюро Дмитрий Курочкин.

Все универсальное имеет недостатки. Например, универсальная всесезонная резина для автомобиля это удобно – не нужно переобуваться два раза в год. Однако водители предпочитают пользоваться зимней и летней резиной.

Универсальный крыльчатый двигатель на морских судах нельзя использовать во время большого волнения моря. Лопасти его ротора не выдерживают нагрузки и ломаются. На больших пароходах он тоже не применяется. Кроме того, он дорогой, сложный в обслуживании и требует специального обучения для управления судном.

Какие мотоциклы имеют заднюю передачу

Двухколесные транспортные средства не имеют задней передачи – просто в этом нет необходимости. Мотоциклу не нужно ездить задом наперед, а развернуть или выкатить его из гаража вручную можно гораздо оперативнее.

Однако, если мотоцикл с коляской, это сделать несколько сложнее. Тяжелый советский мотоцикл "Урал" с коляской – один из немногих в своем классе имеет заднюю передачу. В некоторых моделях привод соединен с колесом от коляски. Проходимость такого мотоцикла гораздо выше.

РИА Новости/Алексей Даничев

"90 процентов этих мотоциклов эксплуатируется с коляской – боковым прицепом. Также имеются модификации без дифференциального привода правого колеса. Но, так как мотоцикл трехколесный, достаточно тяжелый, то, конечно, задняя передача в нем имеет прямой технический и практический смысл", – указал автоэксперт первой категории Андрей Сенюков.

Нужна ли танку задняя передача

Танк – боевая бронированная машина, предназначенная для атак на врага. Может показаться, что танку не нужна задняя передача. Он маневренный, высокоскоростной и при необходимости может быстро развернуться и покинуть поле боя.

Гусеничная техника способна разворачиваться на месте за счет блокировки одной гусеницы. Но задняя у танков есть. Мало того, у наших последних моделей скорость движения на задней передаче значительно выше, чем у предыдущих. Технологии защиты танков постоянно развиваются. Но и технологии поражения брони тоже не стоят на месте.

"Пулемет ДШК имеет калибр 12,7 миллиметра. Ближе всего аналог – это натовский стандарт, пятидесятый калибр. Говоря про время Первой мировой войны, начало Второй мировой войны, основная масса была все-таки легкие танки с толщиной брони 20,22, 25, 30 миллиметров. Вот такая пуля (пулемета ДШК) вполне способна пробить такую броню", – обратил внимание Старший преподаватель кафедры огневой подготовки Санкт-Петербургского университета МВД России Евгений Ефимов.

РИА Новости/Министерство обороны РФ/Вадим Савицкий

Броня танка в лобовой части гораздо толще и прочнее, чем сзади. Поэтому поворачиваться к противнику спиной танкистам не рекомендуется. Наращивать толщину брони задней части тоже не выгодно – это увеличит вес боевой машины. А если нужно быстро уйти с поля боя, то это надо делать с помощью задней передачи. 

"Смысл нашего танка – его минимальный размер и очень плотная компоновка, чтобы в нее было трудно попасть и меньше шло материала. Наши конструкторы как раз работают над проблемой, чтобы сделать мощную передачу заднего хода. Но конструкция танка и коробки передач сложная и требует очень больших конструктивных изменений", – уточнил автоэксперт Сенюков.

Как истребители тормозят в небе

Российский многоцелевой истребитель пятого поколения Су-57 в небе творит чудеса. Иногда кажется, что законы физики ему не помеха. Подвижные сопла двигателей и высокие аэродинамические свойства позволяют этому самолету делать невероятные развороты в небе. Вот только задней передачи эта уникальная машина не имеет. Но тут точно тот случай, когда она самолету и не нужна. Хотя это не совсем так.

ТАСС/Марина Лысцева

Суда гражданской авиации имеют реверсивное включение двигателей, но используется оно уже на земле. Во время посадки воздушные лайнеры с помощью обратной тяги тормозят на взлетно-посадочной полосе. Также у них есть тормоза в системе шасси. А военные самолеты для торможения на земле используют парашюты.

Современные российские истребители же могут тормозить в небе. Для этого у них есть аэродинамическая система торможения. От фюзеляжа откидывается щиток и увеличивает лобовое сопротивление. Это позволяет быстро погасить скорость.

"Реверс в самолетах применяется уже достаточно давно, связан с тем, что эффективность тормозов при посадки реактивного самолета недостаточна. Таким образом, если летчик допустил перелет относительно точки, где он должен был приземлиться, например, он не смог рассчитать из-за ветра или чего-то точную точку приземления и приземлился на полосе дальше, то ему нужно ускорить торможение. Для этой цели применяется реверс. На многих самолетах он есть", – рассказал инженер-реставратор Лейко.

Какое воздушное судно может летать задом наперед

Из воздушных аппаратов летать задом наперед способен только вертолет. Несущий винт вертолета является одновременно его рулем. За счет изменения наклона лопастей движение может меняться в любом направлении. 

ТАСС/Юрий Смитюк

"В теории это самолет с быстровращающимися крыльями. И самое сложное в вертолете – это автомат перекоса, к которому очень долго шли. Для того, чтобы он двигался, мы наклоняем плоскость вращения винтов. От этого он двигается – то есть подгребает, отгребает. Сложная конструкция и винтов, и стабилизирующего винта. Камовские вертолетостроители (ОКБ "Камов" – бывшее конструкторское бюро, ныне входящее в состав Национального центра вертолетостроения им. М. Л. Миля и Н. И. Камова, часть холдинга "Вертолеты России" – прим. РЕН ТВ) придумали соосный винт. Для меня это квинтэссенция инженерии. Тут с одним не разберешься, а они – два. И это самые стабильные вертолеты сейчас, которые летают", – рассказал конструктор самолетов, авиатор Олег Ларионов.

Современные беспилотные квадрокоптеры тоже способны перемещаться во всех направлениях. Куда повернется видеокамера – там и будет перед. А управляющий джойстик вращается во всех направлениях. Поэтому действительно сдать назад в небе может только вертолет.

"Поскольку вертолет, подлетая в условиях, когда нет возможности зайти нормально, то есть посадка ограничена, например, зданиями, проводами или чем-то еще, то летчик вертолета садится вертикально. Но на него воздействует ветер. Чтобы ему приземлиться точно в указанном месте, ему нужно сделать движение задним ходом", – уточнил Олег Лейко.

Может ли водный транспорт пришвартоваться без заднего хода

Все надводные и подводные суда имеют задний ход – это необходимое условие для передвижения по воде и под водой. Процесс швартования и отхода судов от причала был бы практически невозможен без движения назад.

Технически задняя скорость на водном транспорте включается значительно проще, чем на сухопутном. Винтовые двигатели запускаются в обратную сторону, и тяга меняется на прямо противоположную. Однако такие маневры на воде достаточны сложны и требуют высокой квалификации. Инерция больших тел на воде позволяет сделать полную остановку только с помощью заднего хода.

"По современным правилам, основная масса парусников имеет вспомогательный двигатель. Подойдя к причалу, может отработать двигателем, пришвартоваться, как ему нужно. Если нет двигателя, можно вызвать буксир. Парусник – это не такая беспомощная вещь, которая зависит только от направления ветра – "куда дует, туда мы и плывем". Существовала в свое время команда "обстенить парус". Обстенить парус – это значит парус положить на стеньгу (это продолжение мачты) так, чтобы ветер дул нам с носа, и корабль имел задний ход. То есть на самом деле это все возможно", – поделился подробностями инженер Дмитрий Курочкин.