Iki šiol mūsų šalyje ir užsienyje buvo sukurta labai daug nepilotuojamų oro sistemų įvairiems tikslams. Statant UAV, naudojama daugybė idėjų ir sprendimų, įskaitant. visos pagrindinės aerodinaminės schemos. „Skraidančio sparno“išdėstymas yra gana populiarus, nes jis siūlo gerai žinomus pranašumus - ir tuo pačiu sukelia tam tikrų apribojimų.
Mūsų šalyje skraidančio sparno tema buvo imtasi prieš kelis dešimtmečius, tačiau ši kryptis nesulaukė didelės sėkmės. Pilotuojamos aviacijos srityje buvo sukurtos kitos schemos, t. struktūriškai panašus, pvz., be uodegos ar integruotas išdėstymas.
Tačiau padėtis smarkiai pasikeitė pradėjus aktyviai ir masiškai kurti nepilotuojamus orlaivius. Šioje srityje buvo galima visapusiškiau suvokti - ir pradėti eksploatuoti - visus pagrindinius „skraidančio sparno“privalumus skirtingose įrangos klasėse. Panagrinėkime įdomiausius tokios schemos naudojimo vidaus orlaiviuose pavyzdžius.
Šviesos klasė
2000 -ųjų pradžioje pasirodė pirmasis būsimos Eleron šeimos UAV iš bendrovės ENIX. Tai buvo itin lengva transporto priemonė, sverianti 3400 g, o sparnų ilgis mažesnis nei 1,5 m. Elektrinio sraigto varomos grupės pagalba ji galėjo pasiekti didesnį nei 100 km / h greitį ir skristi 70–75 minutes. Drono naudingoji apkrova buvo dienos ir nakties kameros.
Vėliau atsirado naujų šeimos pavyzdžių, tokių kaip „Eleron-10“. Jo sparnas padidėjo iki 2, 2 m, o masė išaugo iki 15, 5 kg. Dėl didesnių ir talpesnių baterijų jis gali išbūti ore 2, 5 valandas ir dirbti mažiausiai 50 km atstumu nuo operatoriaus (su vaizdo signalo perdavimu). Visi Eleronų šeimos pavyzdžiai buvo pritaikyti armijoje ir teisėsaugos institucijose.
Taip pat galite atkreipti dėmesį į bendrovės „ZALA Aero Group“UAV liniją ZALA 421. Į šią šeimą įeina skraidantys sparnai be uodegų ir netgi rotorius bei multikopteris. Įrenginiai, sveriantys kilogramais, gali skristi dešimtis kilometrų ir gabenti žvalgybos įrangą. Kai kurie iš šių pavyzdžių yra priimami tiekti ir yra gaminami masiškai. Slenkantys šoviniai ZALA KUB išsiskiria. Šis produktas taip pat turi skraidančio sparno savybes.
Sunkiasvoris
Dėl daugelio priežasčių „skraidančio sparno“schema nebuvo pritaikyta vidaus vidurinės klasės projektuose, tačiau ji buvo naudinga kuriant kai kuriuos sunkius pavyzdžius. Dėl siūlomų dydžių ir funkcijų tokie projektai nuolat traukė visuomenės ir profesionalų dėmesį.
2007 m. „RSK MiG“pristatė viso dydžio „Skat“sunkiojo puolimo UAV modelį. Projekte buvo numatyta pastatyti mašiną, sveriančią 20 tonų, kurios sparnų plotis yra 11,5 m, ir turboreaktyvinį variklį. Projektinis greitis siekė 850 km / h, diapazonas - 4000 km. Keturiais vidinės pakabos taškais dronas turėjo priimti iki 6 tonų ginklų. Kartu su „Skat“maketu buvo pademonstruoti kelių tipų su juo suderinami orlaivių valdomi ginklai.
Ateityje projekto likimas liko neaiškus. Jis buvo prisimintas kas kelerius metus, tačiau neminint jokios pažangos. Tuo pačiu metu buvo teigiama, kad darbas sustojo ir tęsėsi. Naujausios tokio pobūdžio naujienos pasirodė prieš metus - ir nuo to laiko nebuvo naujų pranešimų.
2018 metų birželį iš surinkimo cecho buvo išvežtas patyręs sunkusis UAV S-70 „Okhotnik“, sukurtas bendrovės „Sukhoi“. Šios mašinos sparnų plotis yra 18-20 m, kilimo svoris ne mažesnis kaip 20 tonų. Naudojamas vienas turboreaktyvinis variklis. Naudingoji apkrova yra kelios tonos vidiniuose skyriuose. Remiantis įvairiais šaltiniais, UAV yra padarytas sub- arba transonic. Naudojama pažangi automatinė valdymo sistema, galinti sąveikauti su operatoriumi ar kitu orlaiviu.
Pirmasis „Okhotnik“skrydis įvyko 2019 m. Rugpjūčio 3 d., O skrydžio bandymai tebevyksta. S-70 veikia savarankiškai ir kartu su naikintuvu Su-57. Nežinoma, kada bus baigti kūrimo darbai ir prasidės masinė gamyba.
Privalumai kontekste
Skraidančio sparno dizaino pranašumai, palyginti su kitomis aerodinaminėmis priemonėmis, yra gerai žinomi. Pagalvokime, kodėl būtent tai pasirodė naudinga kuriant kai kurias vidaus (ir ne tik) nepilotuojamas orlaivius.
Pagrindinis schemos pranašumas yra galimybė paversti visą arba beveik visą lėktuvo korpuso paviršių į laikantįjį paviršių - atitinkamai padidėja skrydžio charakteristikos ir (arba) keliamoji galia. Ši schemos savybė leidžia santykinai lengviems UAV su nedideliu degalų rezervu arba ribotos talpos baterijomis ore likti ilgiau nei tradiciniai panašaus dydžio ir svorio dizainai.
Skraidantis sparnas suteikia pranašumų turimų išdėstymo erdvių atžvilgiu. Reikalingi komponentai ir mazgai gali būti dedami ne tik į korpusą, kaip įprasta schema, bet ir į centrinę sekciją, sklandžiai su ja konjuguotą, arba į padidinto storio sparną. Tokias galimybes geriausiai demonstruoja sunkieji „Skat“ir „Hunter“. Jų sklandytuvų viduje buvo galima įdėti gana didelius turboreaktyvinius variklius, krovinių skyrius ir cisternas su dideliu kiekiu degalų. Lengvi UAV yra sukurti panašiai, nors ir su suprantamais skirtumais.
Svarbus skraidančio sparno bruožas yra jo potencialas slaptumo požiūriu. Lygūs norimos konfigūracijos kontūrai kartu su teisingai parinkta medžiaga gali smarkiai sumažinti efektyvų sklaidos plotą. Remiantis įvairiais vertinimais, tokie metodai buvo naudojami „Hunter“ir „Skat“projektuose. Tas pats pasakytina apie kai kuriuos užsienio pokyčius.
Kova su netobulumais
Nepaisant visų privalumų, skraidantis sparnas neapsieina be trūkumų, su kuriais tenka susidoroti. Dažnai tokios problemos yra pernelyg rimtos ir lemia tokios schemos atsisakymą kitų išdėstymų naudai.
Vienas didžiausių iššūkių kuriant skraidančius sparnus, įsk. UAV yra susijęs su būtinų vienetų išdėstymu tam tikros konfigūracijos apimtyje. Didžiausi vienetai gali būti dedami tik fiuzeliažo iškyšos arba centrinės dalies viduje, kurios tūris nėra begalinis. Norint išplėsti turimus skyrius, reikia pertvarkyti aerodinamiką, o tai ne visada įmanoma ar patartina.
Laimei, šios problemos sėkmingai išsprendžiamos jau projektavimo etape. Be to, UAV srityje yra keletas funkcijų, palengvinančių vienetų išdėstymą. Taigi, dronui nereikia kabinos ir susijusių sistemų, o valdymą atlieka daug vietos nereikalaujanti elektronika.
Rimta problema yra skraidančio sparno elgesys ore. Neturėdamas vertikalios uodegos, toks orlaivis negali parodyti priimtino bėgių kelio stabilumo. Taip pat kyla problemų dėl kontrolės. Tradiciniai keltuvai ant galinio sparno krašto gerai kontroliuoja riedėjimą, tačiau gali parodyti nepakankamą žingsnio valdymą dėl nepakankamo poslinkio nuo masės centro. Be vertikalios uodegos kyla posūkio valdymo problema.
Važiavimo stabilumą galima užtikrinti sulenktais antgaliais, kaip kai kuriuose „Eleron“ir dalyje ZALA UAV. Kurso kontrolę galima atlikti padalijant keltuvus, tokius kaip „Skat“. Radikalus sprendimas galėtų būti „skraidančio sparno“schemos atsisakymas be uodegos su kiliu ir visaverčiu vairu.
Aktyvus autopilotų ir apskritai elektronikos kūrimas prisideda prie visų stabilumo ir valdomumo problemų sprendimo. Šiuolaikiniai visų pagrindinių klasių UAV naudoja didelės spartos automatiką ir pažangius algoritmus, galinčius išlaikyti skrydį su nurodytais parametrais ir reaguoti į nepageidaujamus reiškinius.
Vienas iš variantų
Apskritai „skraidančio sparno“schema esant dabartiniam technologijų plėtros lygiui yra naudinga ir gali būti naudojama tam tikruose projektuose. Jai būdingos savybės gali būti naudojamos sprendžiant tam tikras problemas, gaunant rimtą naudą ir pranašumus prieš kitas schemas. Tačiau dėl apribojimų ir trūkumų skrendantis sparnas netampa universaliu ir vienareikšmiškai teigiamu sprendimu - todėl negali išstumti kitų schemų.
Kitų schemų UAV vis dar kuriamos ir įgyvendinamos. Taigi, kartu su skraidančiu sparnu „Eleron“, aktyviai naudojami įprasto išdėstymo „Ereliai“. „Altius“su visaverčiu fiuzeliažu ir siauru tiesiu sparnu bandomas kartu su streiko medžiotoju. Be to, kai kuriose bepiločių orlaivių klasėse skraidantis sparnas dar nerado pritaikymo, pavyzdžiui, vidutinio aukščio tolimojo transporto priemonių srityje (VYRAS).
Taigi naujų aviacijos technologijų kūrėjai turi prisiminti apie egzistuojančias skirtingas aerodinamines schemas ir suprasti jiems būdingas savybes, kurios leis pasirinkti optimalius sprendimus konkretiems projektams. Taikant šį metodą, nauji nepilotuojamos ar kitos įrangos pavyzdžiai bus optimalios išvaizdos ir charakteristikų - nepriklausomai nuo to, ar yra ryškus fiuzeliažas ir įtampa.
