Умеющий подавлять флаттер беспилотник получил гибкое крыло

Специалисты NASA оснастили опытный беспилотный летательный аппарат X-56A, участвующий в программе отработки технологий активного подавления флаттера, гибким крылом. Как пишет Aviation Week, проверочный полет с новым крылом был проведен 31 августа текущего года и признан успешным. К основным испытаниям по программе X-56A должен приступить в середине ноября текущего года.

Флаттером называют самовозбуждающиеся незатухающие автоколебания конструкции самолета, возникающие при достижении критической скорости. Эта скорость зависит от самой конструкции самолета. Разработчики рассчитывают конструкцию самолета так, чтобы скорость возникновения флаттера была несколько выше предельной скорости полета летательного аппарата.

Тем не менее, в пикировании или при сильных порывах ветра флаттер может возникать на меньших скоростях полета. При резонансе автоколебаний конструкции летательный аппарат может разрушиться. Существует несколько приемов предотвращения флаттера, которым обучают летчиков, однако они не всегда позволяют справиться с этим явлением.

С флаттером авиаконструкторы впервые столкнулись в 1930-х годах, когда происходил интенсивный рост максимальных скоростей полета по мере изобретения новых двигателей и новых конструкций воздушных винтов. С освоением реактивной авиации число летных происшествий, причиной которых стал флаттер, стало увеличиваться.

Разработка беспилотника X-56A ведется с начала 2010-х годов. Полет первого образца аппарата состолся в июле 2013 года. Беспилотник X-56A сконструирован по схеме «полукрыла» с удлиненным гибким крылом выраженной стреловидности с относительно узкими практически по всей длине консолями и имеющим массивные корневые наплывы в хвостовой части фюзеляжа.

Само крыло аппарата оснащено значительными по площади законцовками, которые позволяют повысить подъемную силу на конце и снизить вихревое сопротивление, возникающее при срыве воздушного потока. X-56A имеет размах крыла 8,5 метра и массу 217 килограммов, из которых 40,8 килограмма приходятся на два реактивных двигателя JetCat.

К настоящему времени аппарат выполнил несколько испытательных полетов, однако все это время на нем было установлено обычное жесткое крыло. На жестком крыла аппарата были установлены некоторые элементы, позволяющие отсрочить возникновение флаттера и подавить его начальные проявления.

Как ожидается, с гибким крылом и полной гибкой же его механизацией беспилотник совершит 20-25 полетов. Во время этих полетов исследователи будут проверять работу системы активного подавления флаттера и самого крыла в полете. Как ожидается, в полете крыло будет несколько изменять свою форму, препятствуя тем самым возникновению флаттера.

Сегодня многие разработчики занимаются оптимизацией самолетного крыла и его механизации, чтобы упростить управление самолетом и сделать полеты безопаснее. В частности американская компания FlexSys разработала адаптивное крыло FlexFoil. Оно представляет собой закрылки и элероны, выполненные едиными элементами с крылом.

При установке в одну плоскость с крылом закрылки не образуют никаких щелей, позволяя ламинарное обтекание воздушного потока. При отклонении закрылков крыло остается гладким.

Василий Сычёв