Līdz šim mūsu valstī un ārvalstīs ir izveidots ļoti daudz bezpilota gaisa sistēmu dažādiem mērķiem. UAV būvniecības laikā tiek izmantots plašs ideju un risinājumu klāsts, t.sk. visas galvenās aerodinamiskās shēmas. "Lidojošā spārna" izkārtojums ir diezgan populārs, jo tas piedāvā labi zināmas priekšrocības - un tajā pašā laikā rada dažus ierobežojumus.
Mūsu valstī lidojošā spārna tēma tika uzņemta pirms vairākām desmitgadēm, taču šim virzienam nebija lielu panākumu. Pilota aviācijas jomā tika izstrādātas citas shēmas, t.sk. strukturāli līdzīgs, piemēram, bez astes vai neatņemams izkārtojums.
Tomēr situācija krasi mainījās, sākoties bezpilota lidaparātu aktīvai un masveida attīstībai. Šajā jomā bija iespējams pilnīgāk realizēt - un nodot ekspluatācijā - visas galvenās "lidojošā spārna" priekšrocības dažādās aprīkojuma klasēs. Apsvērsim interesantākos piemērus šādas shēmas izmantošanai vietējos UAV.
Gaismas klase
Divdesmito gadu sākumā parādījās pirmais topošās Eleronu ģimenes UAV no uzņēmuma ENIX. Tas bija īpaši viegls transportlīdzeklis, kura svars bija 3400 g, un spārnu platums bija mazāks par 1,5 m. Ar elektriskās dzenskrūves piedziņas grupas palīdzību tas varēja sasniegt ātrumu vairāk nekā 100 km / h un lidot 70–75 minūtes. Drona lietderīgā slodze bija dienas un nakts kameras.
Vēlāk parādījās jauni ģimenes paraugi, piemēram, "Eleron-10". Tā spārns ir pieaudzis līdz 2, 2 m platumā, un tā masa ir pieaugusi līdz 15, 5 kg. Pateicoties lielākām un ietilpīgākām baterijām, tas spēj uzturēties gaisā 2, 5 stundas un strādāt vismaz 50 km attālumā no operatora (ar video signāla pārraidi). Visi Eleronu ģimenes paraugi ir atraduši pielietojumu armijā un tiesībaizsardzības iestādēs.
Jūs varat arī atzīmēt UAV līniju ZALA 421 no uzņēmuma ZALA Aero Group. Šajā ģimenē ietilpst bez astes lidojoši spārni un pat rototors un multikopters. Ierīces, kas sver kilogramus, spēj lidot desmitiem kilometru un pārvadāt izlūkošanas aprīkojumu. Daži no šiem paraugiem tiek pieņemti piegādei un tiek ražoti masveidā. Loatering munīcija ZALA KUB stāv atsevišķi. Šim produktam ir arī lidojošā spārna iezīmes.
Smagsvars
Vairāku iemeslu dēļ "lidojošā spārna" shēma neatrada pielietojumu vidusšķiras vietējos projektos, taču tā noderēja, veidojot dažus smagus paraugus. Pateicoties piedāvātajiem izmēriem un funkcijām, šādi projekti ir pastāvīgi piesaistījuši sabiedrības un profesionāļu uzmanību.
2007. gadā RSK MiG iepazīstināja ar pilna izmēra Skat smagā uzbrukuma UAV modeli. Projektā bija paredzēts uzbūvēt 20 tonnu smagu mašīnu ar spārnu platumu 11,5 m un turboreaktīvo dzinēju. Projektētais ātrums sasniedza 850 km / h, diapazons bija 4000 km. Dronam vajadzēja uzņemt līdz 6 tonnām ieroču 4 iekšējās balstiekārtas punktos. Kopā ar "Skat" maketu tika demonstrēti vairāki ar lidmašīnu vadāmi ieroču veidi, kas ir saderīgi ar to.
Nākotnē projekta liktenis palika neskaidrs. Viņu atcerējās ik pēc dažiem gadiem, taču neminēja nekādu progresu. Tajā pašā laikā tika apgalvots, ka darbs apstājās un turpinājās. Jaunākās šāda veida ziņas parādījās pirms gada - un kopš tā laika nav bijušas jaunas ziņas.
2018. gada jūnijā no montāžas veikala tika izvests pieredzējis smagais UAV S-70 "Okhotnik", ko izstrādājis uzņēmums "Sukhoi". Šīs mašīnas spārnu platums tiek lēsts 18-20 m, pacelšanās svars ir vismaz 20 tonnas. Lieto vienu turboreaktīvo dzinēju. Iekrautajos nodalījumos kravnesība ir vairākas tonnas. Saskaņā ar dažādiem avotiem, UAV ir padarīts sub- vai transonic. Tiek izmantota uzlabota automātiskā vadības sistēma, kas spēj mijiedarboties ar operatoru vai citu lidmašīnu.
Pirmais Okhotnik lidojums notika 2019. gada 3. augustā, un lidojuma pārbaudes joprojām turpinās. S-70 darbojas neatkarīgi un kopā ar iznīcinātāju Su-57. Nav zināms, kad tiks pabeigti izstrādes darbi un sāksies masveida ražošana.
Ieguvumi kontekstā
Lidojošā spārna konstrukcijas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem aerodinamiskiem izkārtojumiem ir labi zināmas. Apsvērsim, kāpēc tieši tas izrādījās noderīgs dažu pašmāju (un ne tikai) bezpilota lidaparātu izveidē.
Shēmas galvenā priekšrocība ir spēja pārveidot visu vai gandrīz visu lidmašīnas korpusa virsmu nesošā virsmā - attiecīgi palielinot lidojuma īpašības un / vai kravnesību. Šī shēmas iezīme ļauj relatīvi viegliem UAV ar nelielu degvielas rezervi vai ierobežotas ietilpības baterijām palikt gaisā ilgāk nekā tradicionālie līdzīga izmēra un svara modeļi.
Lidojošais spārns piedāvā priekšrocības pieejamo izkārtojuma telpu ziņā. Nepieciešamās sastāvdaļas un mezglus var ievietot ne tikai fizelāžā, kā tas ir parastajā shēmā, bet arī centrālajā daļā, kas ir vienmērīgi ar to konjugēta, vai palielināta biezuma spārnā. Šādas iespējas vislabāk demonstrē smagie "Skat" un "Hunter". To planieru iekšpusē bija iespējams ievietot diezgan lielus turboreaktīvos dzinējus, kravas nodalījumus un tvertnes ar lielu degvielas daudzumu. Gaismas bezpilota lidaparāti ir veidoti līdzīgi, lai gan ar saprotamām atšķirībām.
Svarīga lidojošā spārna iezīme ir tā potenciāls slepenības ziņā. Gludas vēlamās konfigurācijas kontūras kopā ar pareizu materiāla izvēli var krasi samazināt efektīvo izkliedes laukumu. Pēc dažādām aplēsēm, šādas metodes tika izmantotas projektos Hunter un Skat. Tas pats attiecas uz vairākiem ārvalstu notikumiem.
Tiek galā ar nepilnībām
Neskatoties uz visām priekšrocībām, lidojošais spārns nav bez trūkumiem, ar kuriem ir jātiek galā. Bieži vien šādas problēmas ir pārāk nopietnas un noved pie šādas shēmas atmešanas par labu citiem izkārtojumiem.
Viens no lielākajiem izaicinājumiem, veidojot lidojošus spārnus, t.sk. UAV ir saistīts ar nepieciešamo vienību izkārtojumu konkrētas konfigurācijas apjomos. Lielākās vienības var novietot tikai fizelāžas izvirzījuma iekšpusē vai centrālajā daļā, kura tilpums nav bezgalīgs. Lai paplašinātu pieejamos nodalījumus, nepieciešama aerodinamiska pārveidošana, kas ne vienmēr ir iespējams vai ieteicams.
Par laimi, šie jautājumi tiek veiksmīgi risināti projektēšanas stadijas sākumā. Turklāt UAV jomā ir dažas funkcijas, kas atvieglo vienību izkārtojumu. Tātad, bezpilota lidaparātam nav nepieciešama kabīne un ar to saistītās sistēmas, un vadību veic elektronika, kas neprasa daudz vietas.
Nopietna problēma ir lidojošā spārna uzvedība gaisā. Šim lidaparātam nav vertikālās astes, un tas nevar demonstrēt pieņemamu sliežu ceļa stabilitāti. Problēma ir arī ar kontroles nodrošināšanu. Tradicionālie pacēlāji spārna aizmugurējā malā labi kontrolē ripošanu, taču var parādīt nepietiekamu soļa kontroli nepietiekamas nobīdes dēļ no masas centra. Bez vertikālās astes ir raustīšanās kontroles problēma.
Virziena stabilitāti var nodrošināt ar saliektiem galiem, piemēram, dažiem Eleron un daļai ZALA UAV. Kursa kontroli var veikt, sadalot elevonus, piemēram, "Skat". Radikāls risinājums varētu būt atteikšanās no "lidojošā spārna" shēmas par labu bez astes ar ķīli un pilnvērtīgu stūri.
Aktīvā autopilotu un elektronikas attīstība kopumā palīdz atrisināt visas problēmas ar stabilitāti un vadāmību. Visu galveno klašu mūsdienu UAV izmanto ātrgaitas automatizāciju un uzlabotus algoritmus, kas spēj uzturēt lidojumu ar noteiktiem parametriem un reaģēt uz nevēlamām parādībām.
Viens no variantiem
Kopumā "lidojošo spārnu" shēma pašreizējā tehnoloģiju attīstības līmenī ir noderīga, un to var izmantot noteiktos projektos. Tās raksturīgās iezīmes var izmantot, lai atrisinātu noteiktas problēmas, saņemot nopietnas priekšrocības un priekšrocības salīdzinājumā ar citām shēmām. Tomēr ierobežojumu un trūkumu dēļ lidojošais spārns nekļūst par universālu un nepārprotami pozitīvu risinājumu - un tāpēc nevar izspiest citas shēmas.
Citu shēmu UAV joprojām tiek veidotas un ieviestas. Tātad kopā ar lidojošo spārnu "Eleron" tiek aktīvi izmantoti parastā izkārtojuma "Ērgļi". Altius ar pilnvērtīgu fizelāžu un šauru taisnu spārnu tiek pārbaudīts vienlaikus ar trieciena mednieku. Turklāt dažās bezpilota lidaparātu klasēs lidojošais spārns vēl nav atradis pielietojumu, piemēram, vidēja augstuma tālsatiksmes transportlīdzekļu jomā (VĪRIEŠI).
Tādējādi jaunu aviācijas tehnoloģiju radītājiem jāatceras par dažādu aerodinamisko shēmu esamību un jāsaprot to raksturīgās iezīmes, kas ļaus izvēlēties optimālos risinājumus konkrētiem projektiem. Izmantojot šo pieeju, jauniem bezpilota vai cita aprīkojuma paraugiem būs optimāls izskats un īpašības - neatkarīgi no izteiktas fizelāžas un spēka klātbūtnes vai neesamības.
