Hittills har väldigt många obemannade luftsystem för olika ändamål skapats i vårt land och utomlands. Under konstruktionen av UAV används ett brett utbud av idéer och lösningar, inkl. alla stora aerodynamiska system. Layouten med "flygande vinge" är ganska populär eftersom den erbjuder välkända fördelar - och samtidigt leder till vissa begränsningar.
I vårt land togs temat för den flygande vingen upp för flera decennier sedan, men denna riktning hade inte mycket framgång. Inom bemannad luftfart utvecklades andra system, inkl. strukturellt liknande, till exempel svanslös eller integrerad layout.
Situationen förändrades dock dramatiskt med starten av aktiv och massutveckling av obemannade flygbilar. På detta område var det möjligt att mer fullt ut förverkliga - och ta i drift - alla de främsta fördelarna med den "flygande vingen" i olika klasser av utrustning. Låt oss överväga de mest intressanta exemplen på användningen av ett sådant system i inhemska UAV.
Lätt klass
I början av 2000 -talet dök den första UAV: n för framtida Eleron -familjen från ENIX -företaget upp. Det var ett ultralätt fordon som vägde 3400 g med ett vingspänner på mindre än 1,5 m. Med hjälp av en elektrisk propellerdriven grupp kunde den nå hastigheter på mer än 100 km / h och flyga i 70-75 minuter. Drönarens nyttolast var dag- och nattkameror.
Senare dök det upp nya prover av familjen, till exempel "Eleron-10". Vingen har ökat till 2, 2 m i span, och dess massa har vuxit till 15, 5 kg. På grund av större och mer rymliga batterier kan den stanna i luften i 2, 5 timmar och arbeta på ett avstånd av minst 50 km från operatören (med videosignalöverföring). Alla prover av familjen Eleron har hittat tillämpning i armén och brottsbekämpande myndigheter.
Du kan också notera UAV -linjen ZALA 421 från företaget ZALA Aero Group. Denna familj inkluderar svanslösa, flygande vingar och till och med en tiltrotor och multikopter. Enheter som väger i kilo kan flyga tiotals kilometer och bära spaningsutrustning. Några av dessa prover accepteras för leverans och massproduceras. Ammunitionen ZALA KUB skiljer sig åt. Denna produkt har också egenskaper som en flygande vinge.
Tungvikt
Av ett antal skäl fick "flygande vinge" -systemet inte tillämpning i inhemska projekt av medelklassen, men det kom väl till pass när man skapade några tunga prover. På grund av deras storlek och funktion har sådana projekt konsekvent lockat allmänhetens och yrkesverksamhetens uppmärksamhet.
År 2007 presenterade RSK MiG en fullstor modell av Skats tunga attack-UAV. Projektet förutsatte konstruktion av en maskin som väger 20 ton med ett vingspann på 11,5 m och en turbojetmotor. Designhastigheten nådde 850 km / h, räckvidden var 4000 km. Drönaren skulle ta ombord upp till 6 ton vapen vid 4 punkter i den inre upphängningen. Tillsammans med "Skat" -mock-up demonstrerades flera typer av styrda flygvapen, kompatibla med det.
I framtiden förblev projektets öde vagt. Han kom ihåg vartannat år, men utan att nämna några framsteg. Samtidigt hävdades det att arbetet stannade och fortsatte. De senaste nyheterna av detta slag dök upp för ett år sedan - och det har inte kommit några nya meddelanden sedan dess.
I juni 2018 togs en erfaren tung UAV S-70 "Okhotnik" som utvecklats av "Sukhoi" -företaget ur monteringsbutiken. Maskinens vingspår uppskattas till 18-20 m, startvikten är minst 20 ton. En turbojetmotor används. Nyttolasten är flera ton i de inre facken. Enligt olika källor är UAV gjord sub- eller transonisk. Ett avancerat automatiskt styrsystem används som kan interagera med operatören eller andra flygplan.
Okhotniks första flygning ägde rum den 3 augusti 2019 och flygprov pågår fortfarande. S-70 fungerar oberoende och tillsammans med Su-57-jaktplanet. Det är inte känt när utvecklingsarbetet kommer att slutföras och massproduktion påbörjas.
Fördelar i sammanhang
Fördelarna med en flygande vingdesign framför andra aerodynamiska arrangemang är välkända. Låt oss överväga varför det visade sig vara användbart vid skapandet av några inhemska (och inte bara) obemannade flygbilar.
Den största fördelen med schemat är möjligheten att omvandla hela eller nästan hela ytan på flygplanet till en bärande yta - med en motsvarande ökning av flygegenskaper och / eller bärförmåga. Denna funktion i systemet gör att relativt lätta UAV: er med en liten bränslereserv eller batterier med begränsad kapacitet kan ligga kvar i luften längre än traditionella konstruktioner av liknande storlek och vikt.
Den flygande vingen erbjuder fördelar när det gäller tillgängliga layoututrymmen. De nödvändiga komponenterna och sammansättningarna kan placeras inte bara i flygkroppen, som i det normala schemat, utan också i mittdelen smidigt konjugerad med den eller i vingen med ökad tjocklek. Sådana möjligheter demonstreras bäst av de tunga "Skat" och "Hunter". Inuti deras segelflygplan var det möjligt att placera ganska stora turbojetmotorer, lastutrymmen och tankar med en stor mängd bränsle. Lätta UAV är byggda på ett liknande sätt, om än med förståeliga skillnader.
En viktig egenskap hos den flygande vingen är dess potential när det gäller smyg. Smidiga konturer av önskad konfiguration, i kombination med rätt materialval, kan drastiskt minska det effektiva spridningsområdet. Enligt olika uppskattningar användes sådana tekniker i Hunter- och Skat -projekten. Detsamma gäller ett antal utländska utvecklingar.
Hantera brister
För alla dess fördelar är den flygande vingen inte utan sina nackdelar, som måste hanteras. Ofta är sådana problem för allvarliga och leder till att ett sådant system överges till förmån för andra layouter.
En av de största utmaningarna när man skapar flygande vingar, inkl. UAV är associerat med layouten för de nödvändiga enheterna inom volymerna för en specifik konfiguration. De största enheterna kan placeras endast inuti flygplanets utsprång eller mittparti, vars volym inte är oändlig. För att utöka de tillgängliga facken krävs aerodynamisk redesign, vilket inte alltid är möjligt eller lämpligt.
Lyckligtvis behandlas dessa frågor framgångsrikt tidigt i designfasen. Dessutom, inom UAV -området, finns det några funktioner som underlättar utformningen av enheterna. Så, drönaren behöver inte en cockpit och relaterade system, och kontrollen utförs av elektronik som inte kräver mycket utrymme.
Ett allvarligt problem är beteendet hos en flygande vinge i luften. Ett sådant flygplan har ingen vertikal svans och kan inte visa acceptabel spårstabilitet. Det finns också ett problem med tillhandahållandet av kontroll. Traditionella elevons på vingens bakkant gör ett bra jobb med rullkontroll, men kan visa otillräcklig stigningskontroll på grund av otillräcklig förskjutning från massans centrum. Utan vertikal svans finns det ett problem med girningskontroll.
Kursstabilitet kan säkerställas med hjälp av böjda spetsar, som på vissa Elerons och en del av ZALA UAV. Banstyrning kan utföras genom att dela elevons, som "Skat". En radikal lösning kan vara att överge systemet med "flygande vinge" till förmån för en svanslös med en köl och ett fullvärdigt roder.
Den aktiva utvecklingen av autopiloter och elektronik i allmänhet bidrar till att lösa alla problem med stabilitet och kontrollerbarhet. Moderna UAV: er i alla huvudklasser använder höghastighetsautomatisering och avancerade algoritmer som kan upprätthålla flygning med specifika parametrar och reagera på oönskade fenomen.
Ett av alternativen
I allmänhet är "flygande vinge" -schemat på nuvarande teknikutveckling användbart och kan användas i vissa projekt. Dess karakteristiska egenskaper kan användas för att lösa vissa problem, få allvarliga fördelar och fördelar jämfört med andra system. På grund av förekomsten av begränsningar och nackdelar blir den flygande vingen dock inte en universell och entydigt positiv lösning - och kan därför inte förskjuta andra system.
UAV: er för andra system skapas och implementeras fortfarande. Så, tillsammans med den flygande vingen "Eleron", används "Eagles" i den normala layouten aktivt. Altius med en fullfjädrad flygkropp och en smal rak vinge testas samtidigt med strejken Hunter. Dessutom har den flygande vingen i vissa klasser av drönare ännu inte funnit någon tillämpning, till exempel inom området för långdistansfordon på medellång höjd (MALE).
Således måste skaparna av ny luftfartsteknik komma ihåg förekomsten av olika aerodynamiska system och förstå deras karakteristiska egenskaper, vilket gör det möjligt att välja de optimala lösningarna för specifika projekt. Med detta tillvägagångssätt kommer nya prover av obemannad eller annan utrustning att ha ett optimalt utseende och egenskaper - oavsett förekomst eller frånvaro av en uttalad flygkropp och empennage.
