Європейський лайнер з ламінарним крилом здійснив перший політ

Модифікований пасажирський літак Airbus A340-300 з гладким крилом, оптимізованим для ламінарного потоку, здійснив перший політ. Згідно з повідомленням європейського авіабудівного концерну Airbus, випробування відбулися 26 вересня 2017 року в Тарбі на півдні Франції. Перший політ лайнера визнали успішним. Загалом літак провів у повітрі три години 38 хвилин.

З кожним роком обсяги авіаційних перевезень збільшуються. Щоб задовольнити попит, знизивши при цьому вартість авіаперевезень і не вплинувши на доходи авіакомпаній, розробники постійно досліджують нові технології поліпшення літаків. Зокрема, активні роботи ведуться в області зниження споживання палива літаком в польоті, що також має зменшити забруднення навколишнього середовища.

Цю задачу можна вирішити кількома способами. Наприклад, знизити споживання палива на кілька відсотків можна поліпшивши конструкцію двигунів. Ще одним способом знизити споживання палива є зменшення лобового опору літака. Цього можна домогтися переглянувши конструкцію лайнерів, використовуючи нові легкі матеріали та покриття.

Передбачається, що нове ламінарне крило, створюване в рамках проекту BLADE (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe, демонстратор європейського проривного ламінарного літального апарату), матиме на 50 відсотків менший лобовий опір порівняно зі стандартним. Це дозволить знизити споживання палива літаком у польоті і зменшити викиди CO₂ на п'ять відсотків.

Ламінарне крило повинно мати дуже гладку поверхню і невисокий профіль, щоб забезпечити ламінарний повітряний потік на якомога більшій своїй площі. Для створення гладкого крила планується використовувати кілька технологій.

Так, у 2015 році шведська компанія Saab, що бере участь у проекті BLADE, зібрала праву консоль гладкого крила з вуглепластику. Вона отримала вуглепластикові передню кромку і верхню площину, виконані єдиною деталлю з композиційним кріпаком з внутрішнього боку. Завдяки цьому консоль вийшло практично без стиків між панелями.

Тоді ж британська компанія GKN, ще один учасник проекту BLADE, представила гладку ліву консоль крила. Це звичайна консоль крила лайнера A340-300, в якій всі елементи щільніше підігнані один до одного. Крім того, консоль покрита спеціальною фарбою, що приховує неоднорідні дефекти аеродинамічної поверхні.

Права консоль крила від Saab і ліва від GKN і встановлені на лайнер A340-300, який здійснив перший політ у Франції. Метою першого польоту була загальна перевірка лайнера, його керованості і всіх його бортових систем. Літак повинен здійснити ще кілька випробувальних польотів, після чого почне брати участь безпосередньо в дослідницьких польотах.

Під час дослідницьких польотів розробники мають намір перевірити ефективність однієї з двох технологій забезпечення гладкості крила, а також оцінити аеродинамічні характеристики крила і його вплив на характеристики пасажирського літака в цілому.

Слід зазначити, що на дослідному лайнері A340-300 гладким виконано не все крило цілком, а тільки крайні його секції ліворуч від першого двигуна і праворуч від четвертого. Це зроблено для істотного скорочення програми початкових льотних випробувань; установка повністю гладкого крила зажадала б розширених і довгих за часом перевірок літака.

У лютому поточного року французька компанія Onera спільно з італійською Leonardo провела випробування власної версії гладкого крила. Випробування проводилися в трансзвуковій аеродинамічній трубі S1MA французької компанії. Під час перевірок гладке крило показало дещо менший лобовий опір порівняно зі звичайним крилом літака.

В аеродинамічній трубі проходили випробування лівої консолі ламінарного крила літака довжиною 5,2 метра. Продувні випробування проводилися на швидкості повітряного потоку 0,74 числа Маха (913,7 кілометра на годину). Для вивчення обтічного крило повітряного потоку використовувалися високоточні тепловізори, що заміряли температуру на крилі в режимі реального часу.

Під час випробувань з'ясувалося, що на верхній площині крила площа покриття консолі ламінарним потоком склала 70 відсотків, а на нижній 30 відсотків. Для сучасного звичайного літакового крила площа покриття ламінарним потоком залежно від конструкції становить від 30 до 50 відсотків для верхньої площини і до 30 відсотків - для нижньої.

Конструкція звичайного крила передбачає обов'язкову присутність турбулентного течії, що підвищує його несучу здатність. Для цього на сучасних літаках на верхній площині крила встановлюються невеликі платівки - завихрителі потоку, що руйнують ламінарний потік.