Is het mogelijk om de beweging van een vliegtuig te controleren zonder een enkel bewegend vliegtuig te gebruiken? De oplossing voor dit probleem belooft een aantal voordelen, maar op weg naar het gekoesterde doel hebben de ontwerpers al veel hobbels opgevuld. Maar een nieuw exotisch Brits voertuig maakte, volgens de definitie van zijn makers, een "historische vlucht". Historisch is niet historisch, maar belangrijk - dat is zeker.
Op 17 september 2010 steeg een onbemande turbojet DEMON op vanaf een vliegveld op Walney Island in Cumbria. Dit unieke apparaat is door zijn makers verlost van de noodzaak om rolroeren, kleppen en roeren te gebruiken voor manoeuvres.
Toegegeven, deze beweegbare verenelementen zijn nog steeds aanwezig op de Demon-Demonstrator, maar ze kunnen worden uitgeschakeld. We hebben ze verlaten om het gedrag van de auto te vergelijken bij het rijden op de klassieke en nieuwe manieren.
Dit laatste wordt fluidic flight control genoemd. Simpel gezegd, het werkt als volgt: de lucht, die in afzonderlijke delen van de externe stroming in de buurt van de lageroppervlakken wordt gedwongen, verandert de drukverdeling rond het apparaat en draait het daardoor in de goede richting.
Een schijnbaar ingewikkeld schema heeft een diepe betekenis en leidt uiteindelijk tot een vereenvoudiging van het vliegtuigontwerp, tot een verhoging van de betrouwbaarheid van het apparaat.
Laten we uitleggen dat traditionele vleugelmechanisatie niet alleen wordt gebruikt om het vliegtuig door middel van rollen te besturen, maar ook om de lift te regelen tijdens het opstijgen en landen, met lage snelheid, en op staartloze voertuigen vervult het ook de functie van een lift.
Al deze flappen, flaperons en rolroeren hebben goed gewerkt sinds de gebroeders Wright, maar dragen duidelijk bij aan de complexiteit, het gewicht, het onderhoud en de kans op breuk. Daarom zoeken ingenieurs naar alternatieve manieren om van richting of hoogte te veranderen.
En hier zijn al jaren experimenten gaande op het gebied van grenslaagcontrole, die op hun beurt uitgaan van het Coanda-effect. Door lucht uit te pompen of in te blazen op belangrijke punten van de vleugel of romp, is het mogelijk om met behulp van relatief dunne jets het verloop van grote stromen te beïnvloeden.
Maar meestal werd dit fenomeen door vernieuwers gebruikt om de luchtweerstand van een vliegtuig en een sterke toename van de lift bij lage snelheden te verminderen, en soms zelfs als de belangrijkste methode om lift te creëren (het laatste voorbeeld van dit soort is een mini-UFO).
En de Britten richtten hun ontwikkeling op het managementprobleem. Niet voor niets is DEMON gebouwd in het kader van het programma met de voor zichzelf sprekende naam "Geïntegreerd industrieel onderzoek van een vliegtuig zonder stuurvlakken" (Flapless Air Vehicle Integrated Industrial Research - FLAVIIR).
DEMON weegt 90 kilogram, heeft een spanwijdte van 2,5 meter en een snelheid van 278 kilometer per uur.
Dit ongewone apparaat werd geboren in de samenwerking van de transnationale ruimtevaart- en wapengigant BAE Systems, Cranfield University en negen andere organisaties in het VK. Het FLAVIIR-programma wordt gefinancierd door BAE Systems en de British Engineering and Physical Research Council (EPSRC).
Dus door lucht in een reeks sleuven in de vleugel te persen, ontstaat de gewenste drukval op het oppervlak, wat leidt tot bochten, een afname of een toename van de hoogte. De allereerste vlucht van de DEMON-drone zonder de klassieke rolroeren en kleppen aan te zetten, toonde aan dat dit idee werkbaar is.
Om het beschreven effect toe te passen om de vlucht van de drone te controleren, werd de vorm van de achterrand van zijn vleugel enigszins gewijzigd (in vergelijking met traditionele profielen). De totale dikte bleef echter ongeveer gelijk aan die van conventionele vliegtuigen, wat belangrijk is in termen van de vooruitzichten voor de verspreiding van technologie.
Dit is over het algemeen het enige dat kan worden gezien tijdens een vluchtig onderzoek van het vliegtuig van buitenaf, afgezien van het ongewone uiterlijk van het uitlaatmondstuk van de motor. De rest van de innovaties (dat wil zeggen, een reeks mechanismen die al deze extra luchtstromen regelen) zijn binnenin verborgen.
In een persbericht van BAE Systems zei Richard Williams, directeur van het Future Capability Innovation Program, over de vlucht naar Cumbria: "Ik ben ervan overtuigd dat ik getuige ben geweest van een belangrijk moment in de geschiedenis van de luchtvaart."
"Het vliegtuig veilig laten vliegen en manoeuvreren zonder conventionele roeren is een prestatie op zich. Tegelijkertijd hebben we een aantal nieuwe constructiemethoden en nieuwe controlemechanismen toegepast om dit te bereiken. Dit is een zeer ambitieus doel. En we hebben heeft het bereikt", voegde de professor van Cranfield, John Fielding, hoofdingenieur en leider van het team dat The Demon heeft ontworpen, eraan toe.
De Britten zeggen dat DEMON niet in massaproductie zal worden geproduceerd, maar de principes die er in de toekomst op zijn uitgewerkt, zullen waarschijnlijk in andere vliegtuigen worden gebruikt. DEMON is trouwens nodig om nieuwe kegels te vullen met exotische technologie.
