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.
Изображение: Bejan / Duke
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.
Изображение: Bejan / Duke
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.
