Самолеты стали подвластны законам эволюции
Изображение: Bejan / Duke
Эволюция — это универсальный закон природы, и работает он также в сферах физики и технологии. Американские ученые представили модель эволюции гражданской авиации, от транспортника 1930-х Douglas DC-3 до гигантских Боингов 777 и 747. Результаты исследования представлены на страницах журнала Journal of Applied Physics, а кратко с ним можно ознакомиться на сайте Университета Дьюка.
Как и с живыми существами, умеющими летать (птицы, летучие мыши, насекомые), эволюция самолетов идет в сторону увеличения размеров. Однако при этом должно выдерживаться определенное соотношение массы двигателя к массе всего корпуса. В мире животных этот закон также работает: масса органов, связанных с движением (мускулов, сердца и легких) должна быть пропорциональна массе тела.
Американский физик Адриан Бейджэн (Adrian Bejan) вместе с французскими коллегами поднял базы данных по коммерчески успешным моделям гражданских самолетов, учитывая такие параметры, как год запуска, размер, среднюю эксплуатационную скорость, массу двигателя и топлива, дальность полета, размах крыльев и длину фюзеляжа.
Были обнаружены две четкие закономерности. Во-первых, за столетие существование авиации самолеты становятся все больше и больше. Во-вторых, соотношение массы корпуса к скорости у большинства моделей идеально соответствует аналогичной пропорции у эволюционно успешных млекопитающих, птиц и насекомых.
Примечательно, что от магистральной линии эволюции самолетов отклонился «Конкорд». Это воздушное судно отличал слишком большой вес, диспропорциональная длина корпуса относительно размаха крыльев, громоздкие двигатели. Возможно, нарушение «Конкордом» неписаных конструктивных правил и обрекло его на коммерческий провал, предполагает Бейджэн.
По словам физика, авиационные компании и конструкторские бюро правильно предчувствовали законы эволюции самолетов и запускали в производство наиболее оптимальные модели. Также ученый выразил надежду, что его теория поможет предсказать ход дальнейшего развития самолетостроения.
