Демон-демонстратор совладал с полётом без элеронов

Можно ли управлять движением самолёта, не используя ни единой подвижной плоскости? Решение этой задачки сулит целый ряд выгод, но на пути к священной цели конструкторы уже набили много шишек. Но вот новый экзотичный английский аппарат сделал, по определению его создателей, исторический полёт. Исторический не исторический, а принципиальный – это точно.

17 сентября 2010 года с аэродрома на полуострове Уолни (Walney) в Камбрии в небо поднялся беспилотный турбореактивный самолёт DEMON. Этот уникальный аппарат избавлен своими создателями от необходимости использования для манёвров элеронов, закрылков и рулей.

Правда, эти подвижные элементы оперения на Демоне-демонстраторе всё же находятся, но отключаемые. Оставили их для того, чтоб ассоциировать поведение машины при управлении традиционным и новым методами.

Последний именуется жидкостный (либо, можно сказать, струйный) контроль полёта (fluidic flight control). Если гласить упрощённо, работает он так: воздух, усиленно нагнетаемый в отдельные участки наружного потока близ несущих поверхностей, меняет рассредотачивание давления вокруг аппарата и тем разворачивает его в подходящую сторону.

Демон-демонстратор совладал с полётом без элеронов

Так смотрится итог 5 лет работы и потраченных на неё $9,8 миллиона (фото BAE Systems).

Замудренная как бы схема имеет глубочайший смысл и в конечном счёте приводит к упрощению устройства самолёта, к увеличению надёжности аппарата.

Демон-демонстратор совладал с полётом без элеронов

Часть миссии DEMON, в теории, способен делать на сто процентов автономно, но пока для тестов употребляется только дистанционное управление (фото с веб-сайта cranfield.ac.uk).

Поясним, обычная механизация крыла применяется не только лишь для управления самолётом по наклону, да и для регулирования подъёмной силы на взлёте и при посадке, движении с малой скоростью, а на аппаратах-бесхвостках она делает и функцию руля высоты.

Все эти закрылки, флапероны и элероны хорошо работают со времён братьев Райт, но, разумеется, увеличивают сложность конструкции, её вес, трудоёмкость обслуживания и шанс на поломку. Поэтому инженеры отыскивают другие методы конфигурации направления либо высоты полёта.

И здесь уже много лет опыты идут в области управления пограничным слоем, отталкивающимся, в свою очередь, от эффекта Коанды. Откачивая либо вдувая воздух в главных точках крыла либо фюзеляжа, можно при помощи сравнимо тонких струй оказывать влияние на бег огромных потоков.

Демон-демонстратор совладал с полётом без элеронов

Слева показан общий принцип сотворения дополнительной силы на крыле для управления машиной по различным осям (нарисован разрез задней кромки крыла).
Справа: кроме управления обтеканием крыльев учёные сделали для собственного беспилотника систему, работающую как сопло с отклоняемым вектором тяги, но без подвижных частей. Тут действует тот же физический принцип – подача отдельных струй воздуха в зазор меж главным соплом мотора и корпусом вызывает отклонение всей реактивной струи (иллюстрации FLAVIIR).

Вот только обычно явление это новаторы использовали для уменьшения аэродинамического сопротивления самолёта и резкого роста подъёмной силы на малых скоростях, а другой раз и совсем — как основной способ сотворения подъёмной силы (последний пример такового рода — мини-НЛО).

А англичане нацелили свою разработку конкретно на делему управления. Не напрасно DEMON был построен в рамках программки с говорящим заглавием Интегрированное промышленное исследование летательного аппарата без управляющих поверхностей (Flapless Air Vehicle Integrated Industrial Research — FLAVIIR).

Демон-демонстратор совладал с полётом без элеронов

В числе теоретических преимуществ схемы управления без отклоняемых щитков – наименьшая заметность машины для радаров, каковую оценят военные (фото BAE Systems).

Весит DEMON 90 кг, размах его крыльев равен 2,5 метра, а скорость добивается 278 км в час.

Родился этот необыкновенный аппарат в кооперации транснационального аэрокосмического и оружейного гиганта BAE Systems, института Крэнфилда (Cranfield University) и 9 других организаций Англии. Финансируется программка FLAVIIR компанией BAE Systems и английским Советом по инженерным и физическим исследованиям (EPSRC).

Демон-демонстратор совладал с полётом без элеронов

Построив DEMON, его создатели выделили, что не просто разработали и испытали новейшую систему управления полётом аппарата. Проект включал исследования по новым материалам, технологиям производства и многие другие сопутствующие опыты (иллюстрация BAE Systems).

Итак, нагнетание воздуха в набор щелей в крыле создаёт на его поверхностях желаемые перепады давлений, что и приводит к поворотам, понижению либо набору высоты. 1-ый же полёт беспилотника DEMON без включения традиционных элеронов и закрылков показал, что данная мысль работоспособна.

Для того чтоб применить описываемый эффект для контроля за полётом беспилотника, форму задней кромки его крыла несколько изменили (в сопоставлении с классическими профилями). Но её общая толщина осталась приблизительно таковой же, как у обыденных самолётов, что принципиально в плане перспективы распространения технологии.

Это в общем-то и всё, что можно увидеть при беглом осмотре самолёта снаружи, не считая необыкновенного вида выходного сопла мотора. Другие новации (другими словами комплекс устройств, управляющих всеми этими дополнительными воздушными потоками) – укрыты снутри.

Демон-демонстратор совладал с полётом без элеронов

Различные нюансы работы технологии fluidic flight control были сначала испытаны в численном моделировании, а потом на целом ряде масштабных и полноразмерных моделей в аэродинамической трубе. Только позже пришла очередь лётного эталона – Беса (фото BAE Systems, FLAVIIR).

В пресс-релизе BAE Systems Ричард Уильямс (Richard Williams), директор программки нововведений Future Capability, произнес о полёте в Камбрии: Я уверен, что стал очевидцем принципиального момента в истории авиации.

Вынудить самолёт летать и маневрировать неопасно без использования обыденных рулей — это само по себе достижение. В то же время для его реализации мы применили ряд новых способов строительства и новых устройств управления. Это очень принципиальная цель. И мы её достигнули, — добавил доктор из Крэнфилда Джон Филдинг (John Fielding), главный инженер и фаворит команды, спроектировавшей Беса.

Демон-демонстратор совладал с полётом без элеронов

Инженеры и учёные с Туманного Альбиона издержали много часов на оптимизацию конструкции, позволившую уменьшить число деталей и упростить сборку. И даже такая экзотичная тема, как стойкость электрического оборудования к ударам молний, вошла в перечень направлений программки FLAVIIR (фото BAE Systems, FLAVIIR).

Англичане молвят, что DEMON не будет выполняться серийно, но переработанные на нём принципы в дальнейшем, полностью возможно, отыщут применение на других летательных аппаратах. DEMON, фактически говоря, для того и нужен, чтоб набить новые шишки с экзотичной технологией.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Жидкость тойз цена

жидкость тойз

gosmoke.ru

Заправить картридж с выездом по казани

заправить картридж с выездом по казани

2505354.ru