Американці показали роботу адаптивного крила

Американська компанія FlexSys на авіаційній виставці в Орландо у Флориді на початку листопада поточного року показала роботу прототипу перспективної системи адаптивного крила. Вона може бути встановлена на будь-який з існуючих сьогодні літаків і підвищити його економічність і керованість на різних швидкостях польоту.

Сучасні літаки для управління підйомною силою крила використовують кілька рухомих механічних елементів, включаючи елерони, закрилки і відхиляються шкарпетки. Ці елементи не є єдиним цілим з крилом і при відхиленні утворюють безліч щілин. Вони, своєю чергою, погіршують аеродинамічну якість крила.

Зокрема, випуск закрилків збільшує аеродинамічний опір крила, забираючи при цьому частину тяги двигунів при зльоті. Крім того, при випуску закрилків змінюється поздовжнє балансування літака і виникає пікіруючий момент, через що ускладнюється управління літальним апаратом.

Поліпшити характеристики крила можна, виконавши його механічні частини у вигляді єдиних з ним елементів. Таке крило називається адаптивним. У ньому носові та хвостові частини виконуються відхиляються без утворення щілин. При цьому місця згину залишаються гладкими, не створюючи обурень у ламінарному потоці і не покращуючи аеродинамічної якості крила.

Представлена FlexSys система адаптивного крила являє собою закрилки та елерони, виконані єдиними елементами з крилом. Система отримала назву FlexFoil. При установці в одну площину з крилом закрилки не утворюють жодних щілин, дозволяючи ламінарне обтікання повітряного потоку. При відхиленні закрилків крило залишається гладким.

Льотні випробування FlexFoil проводилися в 2015 році на модифікованому бізнес-джеті Gulfstream III спільно з фахівцями NASA. Загалом система провела в повітрі 50 годин. На літаку стандартні закрилки були замінені рухомими поздовжніми аеродинамічними площинами довжиною 5,5 метра.

На Gulfstream III привід відхиляються шкарпеток і закрилків здійснювався за допомогою гідравлічної системи. Розробники стверджують, що керувати аеродинамічними площинами можна і за допомогою електродвигунів. Під час випробувань закрилки FlexFoil відхилялися на величину від дев'яти до 40 градусів. Час повного випуску становив 30 секунд.

Завдяки такому технічному рішенню пілоти могли змінювати конфігурацію крила, збільшуючи або зменшуючи його підйомну силу. Причому, на відміну від звичайних закрилків, FlexFoil на випробуваннях дозволяла точніше регулювати підйомну силу залежно від умов навколишнього середовища.

В даний час FlexSys займається розробкою системи адаптивного крила для установки на один з вже існуючих літаків. Хто виступає замовником, компанія не розкриває. Крім того, створюється і комплект FlexFoil для установки на літак-заправник KC-135 Stratotanker. Ці роботи замовили ВПС США.

Перше в світі адаптивне крило було випробувано на початку 1980-х років на дослідному американському тактичному бомбардувальнику F-111 Aardvark. Це крило було розроблено в кінці 1970-х років спільно фахівцями NASA і ВПС США. Кривизна крила в польоті змінювалася залежно від висоти, швидкості та установки кута стріловидності.

Ця розробка в серійне виробництво не пішла. Справа в тому, що матеріали, які використовувалися тоді, мали дуже невеликий ресурс. Крім того, конструкція адаптивного крила була вкрай складна через використання додаткових гідравлічних приводів.