Până în prezent, în țara noastră și în străinătate au fost create o mulțime de sisteme aeriene fără pilot în diverse scopuri. În timpul construcției UAV, se utilizează o gamă largă de idei și soluții, incl. toate schemele aerodinamice majore. Aspectul „aripă zburătoare” este destul de popular, deoarece oferă avantaje binecunoscute - și, în același timp, duce la unele limitări.
La noi, tema aripii zburătoare a fost preluată în urmă cu câteva decenii, dar această direcție nu a avut prea mult succes. În domeniul aviației cu echipaj, au fost dezvoltate alte scheme, incl. similare din punct de vedere structural, cum ar fi aspectul fără coadă sau aspectul integral.
Cu toate acestea, situația s-a schimbat dramatic odată cu începerea dezvoltării active și în masă a vehiculelor aeriene fără pilot. În această zonă, a fost posibil să realizăm mai pe deplin - și să punem în funcțiune - toate avantajele principale ale „aripii zburătoare” în diferite clase de echipamente. Să luăm în considerare cele mai interesante exemple de utilizare a unei astfel de scheme în UAV-urile interne.
Clasa ușoară
La începutul anilor 2000, a apărut primul UAV al viitoarei familii Eleron de la compania ENIX. Era un vehicul ultra-ușor, cântărind 3400 g, cu o anvergură mai mică de 1,5 m. Cu ajutorul unui grup electric cu elice, putea atinge viteze mai mari de 100 km / h și putea zbura timp de 70-75 minute. Sarcina utilă a dronei era camerele de zi și de noapte.
Ulterior, au apărut noi mostre ale familiei, precum „Eleron-10”. Aripa sa a crescut la 2, 2 m în anvergură, iar masa sa a crescut la 15, 5 kg. Datorită bateriilor mai mari și mai capabile, este capabil să rămână în aer 2, 5 ore și să lucreze la o distanță de cel puțin 50 km de operator (cu transmisie de semnal video). Toate eșantioanele familiei Eleron și-au găsit cererea în armată și în agențiile de aplicare a legii.
De asemenea, puteți nota linia UAV ZALA 421 de la compania ZALA Aero Group. Această familie include aripi fără coadă, zburătoare și chiar un tiltrotor și un multicopter. Dispozitivele care cântăresc în kilograme sunt capabile să zboare zeci de kilometri și să transporte echipamente de recunoaștere. Unele dintre aceste eșantioane sunt acceptate pentru aprovizionare și sunt produse în serie. Muniția slăbită ZALA KUB se deosebește. Acest produs are și caracteristicile unei aripi zburătoare.
Greu
Din mai multe motive, schema „aripă zburătoare” nu a găsit aplicație în proiectele interne ale clasei de mijloc, dar a fost utilă la crearea unor eșantioane grele. Datorită dimensiunii și funcției pe care le oferă, astfel de proiecte au atras în mod constant atenția publicului și a profesioniștilor.
În 2007, RSK MiG a prezentat un model de dimensiuni complete al UAV-ului de atac greu Skat. Proiectul prevedea construcția unei mașini cu o greutate de 20 de tone, cu o anvergură a aripilor de 11,5 m și un motor cu turboreactor. Viteza proiectată a atins 850 km / h, autonomia a fost de 4000 km. Drona trebuia să ia la bord până la 6 tone de arme la 4 puncte ale suspendării interne. Împreună cu macheta „Skat”, au fost demonstrate mai multe tipuri de arme de aeronave ghidate, compatibile cu aceasta.
În viitor, soarta proiectului a rămas vagă. El a fost amintit la fiecare câțiva ani, dar fără a menționa vreun progres. În același timp, s-a revendicat, lucrarea s-a oprit și a continuat. Cele mai recente știri de acest gen au apărut acum un an - și de atunci nu au existat mesaje noi.
În iunie 2018, un UAV S-70 greu „Okhotnik” cu experiență dezvoltat de compania „Sukhoi” a fost scos din atelierul de asamblare. Anvergura aripii acestei mașini este estimată la 18-20 m, greutatea la decolare este de cel puțin 20 de tone. Se folosește un motor cu turboreactor. Sarcina utilă este de câteva tone în compartimentele interne. Potrivit diverselor surse, UAV-ul se face sub- sau transonic. Se utilizează un sistem avansat de control automat, capabil să interacționeze cu operatorul sau cu alte aeronave.
Primul zbor al Okhotnik a avut loc pe 3 august 2019, iar testele de zbor sunt încă în desfășurare. S-70 funcționează independent și împreună cu luptătorul Su-57. Nu se știe când vor fi finalizate lucrările de dezvoltare și va începe producția în serie.
Beneficii în context
Avantajele unui design de aripă zburătoare față de alte aranjamente aerodinamice sunt bine cunoscute. Să ne gândim de ce s-a dovedit a fi util în crearea unor vehicule aeriene fără pilot domestice (și nu numai).
Principalul avantaj al schemei este capacitatea de a transforma întreaga sau aproape întreaga suprafață a cadrului aerian într-o suprafață portantă - cu o creștere corespunzătoare a caracteristicilor de zbor și / sau a capacității de transport. Această caracteristică a schemei permite UAV-urilor relativ ușoare cu o rezervă mică de combustibil sau baterii cu capacitate limitată să rămână în aer mai mult decât modelele tradiționale de dimensiuni și greutate similare.
Aripa zburătoare oferă avantaje în ceea ce privește spațiile de dispunere disponibile. Componentele și ansamblurile necesare pot fi plasate nu numai în fuzelaj, ca în schema normală, ci și în secțiunea centrală conjugată lin cu acesta sau în aripa cu grosime crescută. Astfel de oportunități sunt demonstrate cel mai bine de grele „Skat” și „Hunter”. În planorele lor, a fost posibil să se amplaseze motoare cu turbojete destul de mari, compartimente de încărcare și tancuri cu o cantitate mare de combustibil. UAV-urile ușoare sunt construite într-un mod similar, deși cu diferențe de înțeles.
O caracteristică importantă a aripii zburătoare este potențialul său în ceea ce privește stealth-ul. Contururile netede ale configurației dorite, combinate cu alegerea corectă a materialului, pot reduce drastic zona de împrăștiere efectivă. Conform diferitelor estimări, astfel de tehnici au fost utilizate în proiectele Hunter și Skat. Același lucru este valabil pentru o serie de evoluții străine.
A face față imperfecțiunilor
Cu toate avantajele sale, aripa zburătoare nu este lipsită de dezavantajele sale, care trebuie rezolvate. Adesea, astfel de probleme sunt prea grave și duc la abandonarea unei astfel de scheme în favoarea altor machete.
Una dintre cele mai mari provocări atunci când creezi aripi zburătoare, incl. UAV este asociat cu aspectul unităților necesare în volumele unei configurații specifice. Cele mai mari unități pot fi așezate numai în interiorul proeminenței fuselajului sau al secțiunii centrale, al cărui volum nu este infinit. Extinderea compartimentelor disponibile necesită reproiectare aerodinamică, ceea ce nu este întotdeauna posibil sau recomandabil.
Din fericire, aceste probleme sunt abordate cu succes la începutul fazei de proiectare. În plus, în domeniul UAV-urilor, există câteva caracteristici care facilitează aspectul unităților. Deci, drona nu are nevoie de o cabină de pilotaj și sisteme conexe, iar controlul este realizat de electronice care nu necesită mult spațiu.
O problemă gravă este comportamentul unei aripi zburătoare în aer. Neavând coadă verticală, o astfel de aeronavă nu poate demonstra o stabilitate acceptabilă a liniei. Există, de asemenea, o problemă cu furnizarea de control. Eleonii tradiționali de pe marginea din spate a aripii fac o treabă bună de control al rulării, dar pot arăta un control al pasului insuficient din cauza decalării insuficiente de la centrul de masă. Fără coadă verticală, există o problemă a controlului falcii.
Stabilitatea direcției poate fi asigurată cu ajutorul vârfurilor îndoite, ca la unele Eleron și o parte din ZALA UAV-uri. Controlul cursului poate fi efectuat prin împărțirea elevonilor, cum ar fi „Skat”. O soluție radicală ar putea fi abandonarea schemei „aripii zburătoare” în favoarea unuia fără coadă cu chila și un cârmă cu drepturi depline.
Dezvoltarea activă a pilotului automat și a electronice în general contribuie la soluționarea tuturor problemelor legate de stabilitate și controlabilitate. UAV-urile moderne din toate clasele principale folosesc automatizări de mare viteză și algoritmi avansați capabili să mențină zborul cu parametrii specificați și să reacționeze la fenomene nedorite.
Una dintre opțiuni
În general, schema „aripă zburătoare” la nivelul actual de dezvoltare a tehnologiei este utilă și poate fi utilizată în anumite proiecte. Trăsăturile sale caracteristice pot fi utilizate pentru rezolvarea anumitor probleme, primind avantaje și avantaje serioase față de alte scheme. Cu toate acestea, datorită prezenței limitărilor și dezavantajelor, aripa zburătoare nu devine o soluție universală și fără echivoc pozitivă și, prin urmare, nu poate înlocui alte scheme.
UAV-urile altor scheme sunt încă în curs de creare și implementare. Deci, împreună cu aripa zburătoare „Eleron”, „Eagles” cu aspect normal sunt utilizate în mod activ. Altius cu un fuselaj cu drepturi depline și o aripă dreaptă îngustă este testat simultan cu Vânătorul de grevă. Mai mult, în anumite clase de drone, aripa zburătoare nu și-a găsit încă aplicarea, de exemplu, în domeniul vehiculelor cu distanță lungă de altitudine medie (MALE).
Astfel, creatorii noii tehnologii aeronautice trebuie să-și amintească despre existența diferitelor scheme aerodinamice și să înțeleagă trăsăturile lor caracteristice, ceea ce va face posibilă alegerea soluțiilor optime pentru proiecte specifice. Cu această abordare, eșantioanele noi de echipament fără pilot sau de altă natură vor avea un aspect și caracteristici optime - indiferent de prezența sau absența unui fuzelaj și a unui empenaj pronunțate.
