K dnešnému dňu bolo u nás i v zahraničí vytvorených veľa leteckých bezpilotných systémov na rôzne účely. Pri stavbe UAV sa používa široká škála myšlienok a riešení, vč. všetky hlavné aerodynamické schémy. Rozloženie „lietajúceho krídla“je veľmi obľúbené, pretože ponúka známe výhody - a zároveň vedie k určitým obmedzeniam.
U nás sa téma lietajúceho krídla preberala pred niekoľkými desaťročiami, ale tento smer nemal veľký úspech. V oblasti letectva s posádkou boli vyvinuté ďalšie schémy, vč. štrukturálne podobné, ako napríklad bez ocasu alebo integrálne rozloženie.
Situácia sa však dramaticky zmenila so začiatkom aktívneho a masového vývoja bezpilotných lietadiel. V tejto oblasti bolo možné plnšie realizovať - a uviesť do prevádzky - všetky hlavné výhody „lietajúceho krídla“v rôznych triedach zariadení. Uvažujme o najzaujímavejších príkladoch použitia takejto schémy v domácich UAV.
Svetlá trieda
Začiatkom roku 2000 sa objavil prvý UAV budúcej rodiny Eleron od spoločnosti ENIX. Išlo o ultraľahké vozidlo s hmotnosťou 3400 g s rozpätím krídel menším ako 1,5 m. S pomocou skupiny poháňanej elektrickou vrtuľou dokázal dosiahnuť rýchlosť viac ako 100 km / h a lietať 70-75 minút. Nákladom dronu boli denné a nočné kamery.
Neskôr sa objavili nové vzorky rodiny, napríklad „Eleron-10“. Jeho krídlo sa zväčšilo na 2, 2 m a jeho hmotnosť narástla na 15, 5 kg. Vďaka väčším a priestrannejším batériám je schopný zostať vo vzduchu 2, 5 hodiny a pracovať vo vzdialenosti najmenej 50 km od operátora (s prenosom video signálu). Všetky vzorky rodiny Eleronovcov našli uplatnenie v armáde a orgánoch činných v trestnom konaní.
Môžete si tiež všimnúť linku UAV ZALA 421 od spoločnosti ZALA Aero Group. Táto rodina zahŕňa bezocasé, lietajúce krídla a dokonca aj tiltrotor a multikoptéru. Zariadenia s hmotnosťou kilogramov sú schopné lietať desiatky kilometrov a nosiť prieskumné vybavenie. Niektoré z týchto vzoriek sú prijaté na dodávku a sú sériovo vyrábané. Potulná munícia ZALA KUB stojí od seba. Tento výrobok má tiež vlastnosti lietajúceho krídla.
Ťažká váha
Schéma „lietajúceho krídla“z viacerých dôvodov nenašla uplatnenie v domácich projektoch strednej triedy, ale pri vytváraní niektorých ťažkých vzoriek sa hodila. Vzhľadom na veľkosť a funkciu, ktorú ponúkajú, tieto projekty sústavne priťahujú pozornosť verejnosti a odborníkov.
V roku 2007 RSK MiG predstavil model UAV ťažkého útoku Skat v plnej veľkosti. Projekt počítal s konštrukciou stroja s hmotnosťou 20 ton s rozpätím krídel 11,5 m a prúdového motora. Konštrukčná rýchlosť dosahovala 850 km / h, dojazd bol 4000 km. V 4 bodoch vnútorného zavesenia mal dron vziať na palubu až 6 ton zbraní. Spolu s maketou „Skat“bolo predvedených niekoľko typov vedených leteckých zbraní, ktoré sú s ňou kompatibilné.
V budúcnosti zostal osud projektu nejasný. Pamätalo sa na neho každých pár rokov, ale bez zmienky o nejakom pokroku. Zároveň sa tvrdilo, že práce sa zastavili a pokračovali. Najnovšie správy tohto druhu sa objavili pred rokom - a odvtedy neprišli žiadne nové správy.
V júni 2018 bol z montážnej dielne vyvezený skúsený ťažký UAV S-70 „Okhotnik“vyvinutý spoločnosťou „Sukhoi“. Rozpätie krídel tohto stroja sa odhaduje na 18-20 m, vzletová hmotnosť je najmenej 20 ton. Je použitý jeden prúdový motor. Užitočné zaťaženie je vo vnútorných priestoroch niekoľko ton. Podľa rôznych zdrojov je UAV vyrobený sub- alebo transonický. Používa sa pokročilý automatický riadiaci systém, ktorý je schopný interakcie s operátorom alebo iným lietadlom.
Prvý let Okhotnika sa uskutočnil 3. augusta 2019 a letové testy stále prebiehajú. S-70 funguje nezávisle a v spojení so stíhačkou Su-57. Nie je známe, kedy budú vývojové práce dokončené a začne sa sériová výroba.
Výhody v kontexte
Výhody konštrukcie lietajúceho krídla oproti iným aerodynamickým usporiadaniam sú dobre známe. Uvažujme, prečo sa to práve ukázalo ako užitočné pri tvorbe niektorých domácich (a nielen) leteckých dopravných prostriedkov bez posádky.
Hlavnou výhodou schémy je schopnosť transformovať celý alebo takmer celý povrch draku lietadla na nosný povrch - so zodpovedajúcim zvýšením letových vlastností a / alebo nosnosti. Táto vlastnosť schémy umožňuje, aby relatívne ľahké UAV s malou rezervou paliva alebo batériami s obmedzenou kapacitou zostali vo vzduchu dlhšie ako tradičné konštrukcie podobnej veľkosti a hmotnosti.
Lietajúce krídlo ponúka výhody z hľadiska dostupných dispozičných priestorov. Potrebné komponenty a zostavy môžu byť umiestnené nielen v trupe, ako v normálnej schéme, ale aj v stredovej časti s ním hladko spojenej alebo v krídle so zvýšenou hrúbkou. Takéto príležitosti najlepšie demonštruje ťažký „Skat“a „Hunter“. Do ich vetroňov bolo možné umiestniť pomerne veľké prúdové motory, nákladné priestory a nádrže s veľkým množstvom paliva. Ľahké UAV sú postavené podobným spôsobom, aj keď s pochopiteľnými rozdielmi.
Dôležitou vlastnosťou lietajúceho krídla je jeho potenciál z hľadiska utajenia. Hladké obrysy požadovanej konfigurácie v kombinácii so správnym výberom materiálu môžu výrazne znížiť efektívnu oblasť rozptylu. Podľa rôznych odhadov boli tieto techniky použité v projektoch Hunter a Skat. To isté platí pre množstvo zahraničných vývojov.
Riešenie nedokonalostí
Napriek všetkým svojim výhodám, lietajúce krídlo nie je bez nevýhod, s ktorými sa treba vyrovnať. Takéto problémy sú často príliš vážne a vedú k opusteniu takejto schémy v prospech iných usporiadaní.
Jednou z najväčších výziev pri vytváraní lietajúcich krídel, vč. UAV je spojený s rozložením potrebných jednotiek v rámci objemov konkrétnej konfigurácie. Najväčšie jednotky je možné umiestniť iba do výčnelku alebo stredovej časti trupu, ktorých objem nie je nekonečný. Rozšírenie dostupných oddelení vyžaduje aerodynamický redizajn, čo nie je vždy možné alebo vhodné.
Našťastie sú tieto problémy úspešne vyriešené už vo fáze návrhu. Okrem toho v oblasti UAV existuje niekoľko funkcií, ktoré uľahčujú rozloženie jednotiek. Dron teda nepotrebuje kokpit a súvisiace systémy a ovládanie vykonáva elektronika, ktorá nevyžaduje veľa miesta.
Vážnym problémom je správanie sa lietajúceho krídla vo vzduchu. Také lietadlo, ktoré nemá zvislý chvost, nemôže preukázať prijateľnú stabilitu trate. Problém je aj s poskytovaním kontroly. Tradičné výškovky na odtokovej hrane krídla dobre zvládajú prevrátenie, ale môžu vykazovať nedostatočné ovládanie výšky tónu v dôsledku nedostatočného odsadenia od ťažiska. Bez zvislého chvosta je problém s vybočením.
Stabilitu smeru je možné zaistiť pomocou ohnutých hrotov, ako u niektorých Eleronov a časti ZALA UAV. Riadenie kurzu je možné vykonávať delením výťahov, ako napríklad „Skat“. Radikálnym riešením by mohlo byť upustenie od schémy „lietajúceho krídla“v prospech bezohybného s kýlom a plnohodnotným kormidlom.
Aktívny vývoj autopilotov a elektroniky vo všeobecnosti prispieva k riešeniu všetkých problémov so stabilitou a ovládateľnosťou. Moderné UAV všetkých hlavných tried používajú vysokorýchlostnú automatizáciu a pokročilé algoritmy schopné udržiavať let so špecifikovanými parametrami a reagovať na nežiaduce javy.
Jedna z možností
Vo všeobecnosti je schéma „lietajúceho krídla“na súčasnej úrovni technologického vývoja užitočná a môže byť použitá v určitých projektoch. Jeho charakteristické vlastnosti je možné použiť na riešenie určitých problémov, pričom v porovnaní s inými schémami získate vážne výhody a výhody. Vzhľadom na prítomnosť obmedzení a nevýhod sa však lietajúce krídlo nestáva univerzálnym a jednoznačne pozitívnym riešením - a preto nemôže vytlačiť iné schémy.
UAV iných schém sa stále vytvárajú a implementujú. Spolu s lietajúcim krídlom „Eleron“sa aktívne používajú „orly“normálneho rozloženia. Altius s plnohodnotným trupom a úzkym rovným krídlom sa testuje súčasne s úderným lovcom. Navyše, v určitých triedach dronov lietajúce krídlo zatiaľ nenašlo uplatnenie napríklad v oblasti stredných výškových vozidiel dlhého doletu (MALE).
Preto si tvorcovia novej leteckej technológie musia pamätať na existenciu rôznych aerodynamických schém a porozumieť ich charakteristickým črtám, ktoré umožnia vybrať optimálne riešenia pre konkrétne projekty. S týmto prístupom budú mať nové vzorky bezpilotného alebo iného vybavenia optimálny vzhľad a vlastnosti - bez ohľadu na prítomnosť alebo neprítomnosť výrazného trupu a ozdoby.
