Tot op heden zijn er in binnen- en buitenland heel wat onbemande antennesystemen voor verschillende doeleinden gerealiseerd. Bij de bouw van de UAV wordt gebruik gemaakt van een breed scala aan ideeën en oplossingen, oa. alle belangrijke aerodynamische schema's. De "vliegende vleugel"-lay-out is behoorlijk populair omdat het bekende voordelen biedt - en tegelijkertijd tot enkele beperkingen leidt.
In ons land werd het thema van de vliegende vleugel enkele decennia geleden opgepakt, maar deze richting had niet veel succes. Op het gebied van de bemande luchtvaart zijn andere regelingen ontwikkeld, oa. structureel vergelijkbaar, zoals staartloze of integrale lay-out.
De situatie veranderde echter drastisch met de start van de actieve en massale ontwikkeling van onbemande luchtvaartuigen. Op dit gebied was het mogelijk om alle belangrijke voordelen van de "vliegende vleugel" in verschillende uitrustingsklassen vollediger te realiseren - en in gebruik te nemen. Laten we eens kijken naar de meest interessante voorbeelden van het gebruik van een dergelijk schema in binnenlandse UAV's.
Lichte klasse
Aan het begin van de jaren 2000 verscheen de eerste UAV van de toekomstige Eleron-familie van het ENIX-bedrijf. Het was een ultralicht voertuig met een gewicht van 3400 g met een spanwijdte van minder dan 1,5 m. Met behulp van een elektrische propeller-aangedreven groep kon het snelheden bereiken van meer dan 100 km / u en 70-75 minuten vliegen. De lading van de drone bestond uit dag- en nachtcamera's.
Later verschenen nieuwe voorbeelden van de familie, zoals "Eleron-10". Zijn vleugel is toegenomen tot 2,2 m in spanwijdte en zijn massa is gegroeid tot 15,5 kg. Dankzij grotere en ruimere batterijen kan hij 2, 5 uur in de lucht blijven en op een afstand van minimaal 50 km van de operator werken (met videosignaaloverdracht). Alle monsters van de familie Eleron zijn toegepast in het leger en bij wetshandhavingsinstanties.
U kunt ook de UAV-lijn ZALA 421 van het bedrijf ZALA Aero Group opmerken. Deze familie omvat staartloze, vliegende vleugels en zelfs een tiltrotor en multicopter. Apparaten met een gewicht in kilogram kunnen tientallen kilometers vliegen en verkenningsapparatuur dragen. Sommige van deze monsters worden geaccepteerd voor levering en worden in massa geproduceerd. De rondhangende munitie ZALA KUB onderscheidt zich. Dit product heeft ook de kenmerken van een vliegende vleugel.
Zwaargewicht
Om een aantal redenen vond het "vliegende vleugel" -schema geen toepassing in binnenlandse projecten van de middenklasse, maar het kwam van pas bij het maken van enkele zware monsters. Vanwege de omvang en functie die ze bieden, hebben dergelijke projecten consequent de aandacht getrokken van het publiek en professionals.
In 2007 presenteerde RSK MiG een full-size model van de Skat zware aanval UAV. Het project voorzag in de bouw van een 20 ton zware machine met een spanwijdte van 11,5 m en een turbostraalmotor. De ontwerpsnelheid bereikte 850 km / u, het bereik was 4000 km. De drone zou tot 6 ton wapens aan boord kunnen nemen op 4 punten van de interne ophanging. Samen met de "Skat"-mock-up werden verschillende soorten geleide vliegtuigwapens gedemonstreerd, compatibel ermee.
In de toekomst bleef het lot van het project vaag. Hij werd om de paar jaar herinnerd, maar zonder melding van enige vooruitgang. Tegelijkertijd werd beweerd dat het werk stopte en doorging. Het laatste nieuws van deze soort verscheen een jaar geleden - en sindsdien zijn er geen nieuwe berichten meer.
In juni 2018 werd een ervaren zware UAV S-70 "Okhotnik", ontwikkeld door het bedrijf "Sukhoi", uit de montagewerkplaats gehaald. De spanwijdte van deze machine wordt geschat op 18-20 m, het startgewicht is minimaal 20 ton en er wordt één turbojetmotor gebruikt. Het laadvermogen is enkele tonnen in de interne compartimenten. Volgens verschillende bronnen is de UAV sub- of transsoon gemaakt. Er wordt een geavanceerd automatisch controlesysteem gebruikt dat in staat is om te communiceren met de operator of een ander vliegtuig.
De eerste vlucht van de Okhotnik vond plaats op 3 augustus 2019 en de testvluchten zijn nog steeds aan de gang. De S-70 werkt onafhankelijk en in combinatie met de Su-57 jager. Het is niet bekend wanneer het ontwikkelingswerk zal zijn voltooid en de massaproductie zal beginnen.
Voordelen in context
De voordelen van een vliegend vleugelontwerp boven andere aerodynamische opstellingen zijn bekend. Laten we eens kijken waarom het precies nuttig bleek te zijn bij het maken van enkele binnenlandse (en niet alleen) onbemande luchtvaartuigen.
Het belangrijkste voordeel van het schema is de mogelijkheid om het gehele of bijna het gehele oppervlak van het casco om te vormen tot een dragend oppervlak - met een overeenkomstige toename van vliegeigenschappen en / of draagvermogen. Dankzij dit kenmerk van het schema kunnen relatief lichte UAV's met een kleine brandstofreserve of batterijen met een beperkte capaciteit langer in de lucht blijven dan traditionele ontwerpen van vergelijkbare grootte en gewicht.
De vliegende vleugel biedt voordelen qua beschikbare layoutruimtes. De benodigde componenten en samenstellingen kunnen niet alleen in de romp worden geplaatst, zoals in het normale schema, maar ook in het middengedeelte dat er soepel mee is vervoegd of in de vleugel van grotere dikte. Dergelijke mogelijkheden worden het best gedemonstreerd door de zware "Skat" en "Hunter". In hun zweefvliegtuigen was het mogelijk om vrij grote turbojetmotoren, laadruimten en tanks met een grote hoeveelheid brandstof te plaatsen. Lichte UAV's zijn op een vergelijkbare manier gebouwd, zij het met begrijpelijke verschillen.
Een belangrijk kenmerk van de vliegende vleugel is zijn potentieel op het gebied van stealth. Gladde contouren van de gewenste configuratie, gecombineerd met de juiste materiaalkeuze, kunnen het effectieve strooigebied drastisch verminderen. Volgens verschillende schattingen werden dergelijke technieken gebruikt in de Hunter- en Skat-projecten. Hetzelfde geldt voor een aantal buitenlandse ontwikkelingen.
Omgaan met onvolkomenheden
Ondanks al zijn voordelen is de vliegende vleugel niet zonder nadelen, die moeten worden aangepakt. Vaak zijn dergelijke problemen te ernstig en leiden ze tot het opgeven van een dergelijk schema ten gunste van andere lay-outs.
Een van de grootste uitdagingen bij het maken van vliegende vleugels, incl. UAV wordt geassocieerd met de lay-out van de benodigde eenheden binnen de volumes van een specifieke configuratie. De grootste eenheden kunnen alleen in het uitsteeksel of het middengedeelte van de romp worden geplaatst, waarvan het volume niet oneindig is. Het uitbreiden van de beschikbare compartimenten vereist een aerodynamisch herontwerp, wat niet altijd mogelijk of wenselijk is.
Gelukkig worden deze problemen vroeg in de ontwerpfase met succes aangepakt. Bovendien zijn er op het gebied van UAV's enkele functies die de indeling van de eenheden vergemakkelijken. De drone heeft dus geen cockpit en aanverwante systemen nodig en de besturing wordt uitgevoerd door elektronica die niet veel ruimte nodig heeft.
Een serieus probleem is het gedrag van een vliegende vleugel in de lucht. Zonder verticale staart kan een dergelijk vliegtuig geen aanvaardbare spoorstabiliteit vertonen. Er is ook een probleem met de controle. Traditionele elevons aan de achterrand van de vleugel doen een goede rolcontrole, maar kunnen onvoldoende pitchcontrole vertonen vanwege onvoldoende compensatie vanaf het zwaartepunt. Zonder verticale staart is er een probleem van giercontrole.
Koersstabiliteit kan worden gegarandeerd met behulp van gebogen tips, zoals op sommige Elerons en een deel van ZALA UAV's. Koerscontrole kan worden uitgevoerd door elevons te splitsen, zoals de "Skat". Een radicale oplossing zou kunnen zijn het afschaffen van het "vliegende vleugel"-schema ten gunste van een staartloze met een kiel en een volwaardig roer.
De actieve ontwikkeling van stuurautomaten en elektronica in het algemeen draagt bij aan de oplossing van alle problemen met stabiliteit en bestuurbaarheid. Moderne UAV's van alle hoofdklassen gebruiken snelle automatisering en geavanceerde algoritmen die in staat zijn om te vliegen met gespecificeerde parameters en te reageren op ongewenste verschijnselen.
Een van de opties
Over het algemeen is het "vliegende vleugel"-schema op het huidige niveau van technologische ontwikkeling nuttig en kan het in bepaalde projecten worden gebruikt. De karakteristieke kenmerken ervan kunnen worden gebruikt om bepaalde problemen op te lossen, waarbij serieuze voordelen en voordelen ten opzichte van andere regelingen worden verkregen. Vanwege de aanwezigheid van beperkingen en nadelen wordt de vliegende vleugel echter geen universele en ondubbelzinnig positieve oplossing - en kan daarom andere schema's niet verdringen.
UAV's van andere schema's worden nog steeds gemaakt en geïmplementeerd. Dus, samen met de vliegende vleugel "Eleron", worden "Eagles" van de normale lay-out actief gebruikt. Altius met een volwaardige romp en een smalle rechte vleugel wordt gelijktijdig met de strike Hunter getest. Bovendien heeft de vliegende vleugel in bepaalde klassen van drones nog geen toepassing gevonden, bijvoorbeeld op het gebied van middelgrote langeafstandsvoertuigen (MALE).
De makers van nieuwe luchtvaarttechnologie moeten dus onthouden dat er verschillende aerodynamische schema's bestaan en hun karakteristieke kenmerken begrijpen, waardoor het mogelijk wordt om de optimale oplossingen voor specifieke projecten te kiezen. Met deze aanpak zullen nieuwe monsters van onbemande of andere apparatuur een optimaal uiterlijk en kenmerken hebben - ongeacht de aan- of afwezigheid van een uitgesproken romp en empennage.
