Эволюция принципа полета воздушного змея: от древнейших летательных аппаратов к планетным атмосферным зондам
Авторы: Воронцов В.А., Любезный Б.В., Украинская В.П.
Опубликовано в выпуске: #9(177)/2026
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Динамика, баллистика, управление движением летательных аппаратов
Рассмотрена эволюция принципа использования силы ветра для полета — от древних воздушных змеев до перспективных планетных атмосферных зондов. Показано, как фундаментальный аэродинамический принцип полета, основанный на взаимодействии с набегающим потоком, последовательно развивался и адаптировался для решения новых задач. Изложены концептуально близкие полеты планеров, использующие восходящие термические или динамические потоки для набора высоты и последующего планирования. Рассмотрены альтернативные пути развития — воздухоплавание с помощью таких летательных аппаратов, как аэростаты и дирижабли, в том числе управляемые аэростатные зонды для Венеры. Особое внимание уделено применению принципа использования силы ветра для полета в планетных исследованиях. На основе успешного опыта аэростатных зондов проекта «Вега» и разработок дрейфующего зонда проекта «Веста» для изучения атмосферы Венеры рассмотрена актуальная задача по созданию долгоживущего, энергонезависимого летательного аппарата «Ветролёт» для исследования планет, имеющих атмосферу. Описаны основные конструктивные элементы, условия функционирования и возможность управления атмосферным зондом. Приведены математические формулы для расчета проектных характеристик и параметров движения зонда в атмосфере. Представлен сравнительный анализ концепции «Ветролёт» с современными международными проектами изучения атмосферы Венеры.
EDN FPPPRC
Литература
[1] Броуде Б.Г. Воздухоплавательные летательные аппараты. Москва, Машиностроение, 1976, 140 с.
[2] Попов В.А., ред. Энциклопедия воздухоплавания и авиации. Москва, Большая Российская энциклопедия, 2005, 720 с.
[3] Королев С.П., ред. Аэродинамика летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 2019, 564 с.
[4] Попов В.А. История авиации и воздухоплавания. Москва, Воениздат, 1986, 480 с.
[5] Крылов А.Н. История метеорологических наблюдений. Москва, Наука, 2012, 296 с.
[6] Попов В.А. Военное воздухоплавание. Санкт-Петербург, Политехника, 2007, 328 с.
[7] Дузь П.Д. История воздухоплавания и авиации в России. Москва, Машиностроение, 1989, 336 с.
[8] Морозов И.В. Альтернативные источники энергии. Санкт-Петербург, Судостроение, 2020, 412 с.
[9] Соболев Д.А. История воздухоплавания и авиации в СССР. Москва, Машиностроение, 1985, 400 с.
[10] Михеев В.Р. Экстремальные виды транспорта. Москва, Транспорт, 2019.
[11] Jones J.A. Innovative balloon buoyancy techniques for atmospheric exploration. IEEE Aerospace Conference Proceedings, 2000, vol. 7, pp. 397–402.
[12] Петров Г.А. Основы аэростатики. Москва, Машиностроение, 2015, 320 с.
[13] Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР до 1938 года. Москва, Машиностроение, 2002, 703 с.
[14] Горошко В.А., Данилов Ю.И. Воздухоплавание в XXI веке: новые технические решения и задачи. Общероссийский научно-технический журнал «Полёт», 2021, № 12, с. 35–45.
[15] Грумондз В.Т. Золотой век дирижаблей. Москва, Вече, 2015, 384 с.
[16] Грумондз В.Т. Перспективные летательные аппараты. Москва, Наука, 2020, 416 с.
[17] Москаленко Г.М. Механика полета в атмосфере Венеры. Москва, Машиностроение, 1978, 232 с.
[18] Воронцов В.А., Малышев В.В., Пичхадзе К.М. Системное проектирование космических десантных аппаратов. Москва, Изд-во МАИ, 2021, 255 с.
[19] Воронцов В.А., Дерюгин В.А., Карягин В.П., Кремнев Р.С., Кузнецов В.В., Пичхадзе К.М. [и др.]. Метод исследования планеты Венера с помощью плавающих аэростатных станций. Математическая модель. Космические исследования, 1988, т. 26, вып. 3, с. 430–433.
[20] Linkin V.M., et al. The VEGA Venus Balloon Experiment. Science, 1986, vol. 231, pp. 1407–1408.
[21] Бержанович В.В., Александров Ю.Н., Андреев Р.А., Арманд Н.А., Бакитько Р.В., Бламон Ж. [и др.]. Аэростатный эксперимент проекта «Вега»: мелкомасштабная турбулентность в среднем облачном слое Венеры. Письма в Астрономический журнал, 1986, т. 12, № 1, с. 46–52.
[22] Андреев Р.А., Алтунин В.И., Арманд Н.А., Аким Э.Л., Бакитько Р.В., Бламон Ж. и др. Аэростатный эксперимент проекта «Вега». Средняя скорость ветра в атмосфере Венеры по доплеровским измерениям аэростатных станций. Письма в Астрономический журнал, 1986, т. 12, № 1, с. 41.
[23] Микрин Е.А., Лопота В.А., Филатов В.В. (ред.) Автоматические космические аппараты и комплексы. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018, 576 с.
[24] Воронцов В.А., Любезный Б.В., Хмель Д.С., Киспе Мендоза М.В., Шеремет А.А., Яценко М.Ю. Атмосферные зонды для исследования Венеры. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2024, № 4, с. 144–150.
[25] Воронцов В.А., Полищук Г.М., Пичхадзе К.М. Способ управления полетом исследовательского аппарата в атмосфере планеты. Патент на изобретение № 2402467, 2009.
[26] Соболев И.А. Анализ проектных характеристик атмосферных зондов змейкового типа (ветролётов) для изучения атмосферы Венеры. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2017, № 4, с. 108–115.
[27] Любезный Б.В., Воронцов В.А. Анализ возможности управления движением планирующего зонда в атмосфере Венеры. 23-я Международной конференции «Авиация и Космонавтика» г. Москва. 18–22 ноября 2024 г. Москва, МАИ, 2024.
[28] Воронцов В.А., Крайнов А.М., Мартынов М.Б., Пичхадзе К.М., Хартов В.В. Предложения по расширению программы исследований Венеры с учетом опыта проектных разработок НПО им. С.А. Лавочкина. Труды МАИ, 2012, № 52. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=29449&eng=N