СОЗДАНО В РОССИИ
«Умные» краски
Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), расположенный в подмосковном Жуковском, является одним из ведущих мировых центров авиационной науки. Здесь сделано немало удивительных открытий и изобретений. Сегодня мы поговорим о некоторых из них.
Известно, что перед тем, как в воздух поднимется настоящий самолет, его модели неоднократно продувают в аэродинамических трубах. Их в ЦАГИ немало, и многие имеют свою собственную славную историю.
«На нашей трубе в свое время работал сам Мстислав Всеволодович Келдыш, тогда еще будущий президент Академии наук СССР, — рассказала нам директор Жуковского авиатехнологического колледжа И.С. Фалеева. — Он изучал с ее помощью флаттер и шимми…»
Явления эти крайне неприятные и заключаются вот в чем. При флаттере у самолета на некоторых режимах полета вдруг начинаются непредвиденные колебания плоскостей и хвостового оперения. Дело иной раз доходило даже до того, что части плоскостей и оперения попросту отваливались в полете… Явление же шимми, названное так по имени модного в 20-е годы заокеанского танца, заключалось в том, что переднее колесо самолета при пробежке после посадки вдруг начинало само по себе вилять из стороны в сторону. Самолет съезжал с полосы и мог разбиться…
Продувки в трубе помогли нашему ученому разобраться в причинах этих явлений, описать их математически, а потом и принять меры, чтобы они никогда больше не повторялись на практике.
Но вот когда в трубе продувают ту или иную модель, очень важно знать, видеть, как именно воздушные потоки обтекают ту или иную часть. А для этого невидимые воздушные потоки нужно сделать видимыми.
Делают это разными способами. Например, в воздушную струю добавляют дым, и становится видно, как его струйки обтекают модель, можно вести соответствующую киносъемку. Еще порой на всю поверхность модели наклеивают многочисленные шелковинки. На ветру нитки, трепеща, отклоняются в ту или иную сторону, и по этим отклонениям судят о поведении воздушного потока.
Однако у обоих способов есть один недостаток — на самой модели после остановки трубы не остается никаких явно выраженных следов обтекания. И тогда наши аэродинамики придумали такую хитрость. На поверхность модели стали наносить краской яркие контрастные точки — например, белые точки по черному полю или, наоборот, черные точки на белом.
Причем консистенцию краски и время ее нанесения подбирали таким образом, чтобы при включении трубы воздушные потоки размазывали капли краски по поверхности модели, фиксируя таким образом направление и силу воздушных струй. Ведь чем сильнее струя, тем больше она смазывает краску.
Следующий шаг заключался в разработке краски, которая бы постоянно реагировала на изменение давления. «Такие краски называются ЛИД — люминесцентные преобразователи давления, — рассказал нам начальник отдела новых авиационных технологий, кандидат технических наук Леонид Теперин. — ЛПД позволяет видеть значение давления на поверхности, поскольку краска меняет свой цвет под действием воздушной струи. Этот способ сейчас запатентован и широко используется практически во всех авиационных центрах мира».
Сейчас исследователи ЦАГИ призвали на помощь и последние достижения нанотехнологии. Особые крупинки, которые на Западе называют «умной пылью», добавляют в краску, которой красят как модель, так и самый настоящий самолет. И в каждом испытании, в каждом полете эти крупинки, в зависимости от воздушного давления, температуры, деформации той или иной части конструкции, выдают электромагнитные сигналы, которые фиксирует специальная аппаратура.
Таким образом можно получать огромное количество информации, в том числе и такой, какая не может быть получена иным способом.
«Более того, в ЦАГИ разработана краска, которая может сделать летательный аппарат практически невидимым для радара, — продолжал рассказ Теперин. — До сих пор малую радиозаметность летательным аппаратам пытались придать с помощью экзотических форм, которые весьма плохо влияют на управляемость и летные качества аппарата. Другой путь решения проблемы — создание многослойных покрытий, которые имеют определенную наноначинку, эффективно поглощающую излучение радара»…
В. ЧЕРНОВ, С. НИКОЛАЕВ
ИНФОРМАЦИЯ
ВТОРОЙ ФЕСТИВАЛЬ НАУКИ, организованный МГУ имени М.В. Ломоносова при содействии столичной мэрии, прошел успешно. Возле Фундаментальной библиотеки МГУ, как говорится, яблоку негде было упасть: организованная здесь выставка стала одним из самых зрелищных мероприятий фестиваля.