"Aileron", "Hunter" y otros. Esquema doméstico de UAV "ala voladora"
Preparación para el lanzamiento del UAV "Eleron-3". Foto del Ministerio de Defensa de la Federación Rusa / mil.ru
Hasta la fecha se han creado una gran cantidad de vehículos no tripulados en nuestro país y en el exterior. aviación complejos para diversos fines. Durante la construcción del UAV, se utiliza una amplia gama de ideas y soluciones, incl. todos los principales esquemas aerodinámicos. El diseño del “ala volante” es bastante popular porque ofrece ventajas bien conocidas y, al mismo tiempo, conlleva algunas limitaciones.
En nuestro país, el tema del ala volante se retomó hace varias décadas, pero esta dirección no tuvo mucho éxito. En el campo de la aviación tripulada, se desarrollaron otros esquemas, incl. estructuralmente similar, como diseño sin cola o integral.
Sin embargo, la situación ha cambiado dramáticamente con el comienzo del desarrollo activo y masivo de vehículos aéreos no tripulados. En esta área, fue posible realizar más plenamente, y poner en funcionamiento, todas las ventajas principales del "ala volante" en diferentes clases de equipos. Considere los ejemplos más interesantes de la aplicación de dicho esquema en vehículos aéreos no tripulados nacionales.
Clase de luz
A principios de la década de 3400 apareció el primer UAV de la futura familia Eleron de ENIKS. Era un aparato ultraligero que pesaba 1,5 g con una envergadura de menos de 100 m. Con la ayuda de un grupo de hélices eléctricas, podía alcanzar velocidades de más de 70 km/h y volar durante 75-XNUMX minutos. Carga útil zumbido Había cámaras diurnas y nocturnas.
UAV "Eleron-10D". Foto de Vitalykuzmin.net
En el futuro, aparecieron nuevas muestras de la familia, como Eleron-10. Su ala aumentó a 2,2 m de alcance, y la masa creció a 15,5 kg. Debido a las baterías más grandes y de mayor capacidad, puede permanecer en el aire durante 2,5 horas y trabajar a una distancia de al menos 50 km del operador (con transmisión de video). Todas las muestras de la familia Eleron han encontrado aplicación en el ejército y las agencias policiales.
También puede observar la línea UAV ZALA 421 de la compañía ZALA Aero Group. Esta familia incluye pájaros sin cola, alas voladoras e incluso un convertiplano y multicopter. Los dispositivos que pesan en kilogramos pueden volar decenas de kilómetros y llevar equipos de reconocimiento. Algunas de estas muestras son aceptadas para el suministro y están disponibles comercialmente. Solo está el aluvión de municiones ZALA CUBE. Este producto también tiene las características de un ala voladora.
Peso pesado
Por varias razones, el esquema de "ala voladora" no encontró aplicación en proyectos domésticos de clase media, pero fue útil para crear algunas muestras pesadas. Debido al tamaño y las funciones ofrecidas, tales proyectos siempre han atraído la atención del público y especialistas.
En 2007, RSK MiG presentó una maqueta de tamaño completo de un UAV Skat de ataque pesado. El proyecto preveía la construcción de una máquina con un peso de 20 toneladas con una envergadura de 11,5 my un motor turborreactor. La velocidad estimada alcanzó 850 km / h, rango - 4000 km. Se suponía que el dron llevaría hasta 6 toneladas de armas en 4 puntos de suspensión interna. Junto con la maqueta de Skat, se demostraron varios tipos de armas de aviación guiadas que eran compatibles con ella.
Dron ultraligero ZALA 421-08M: se puede lanzar "con las manos". Foto de ZALA Aero Group / zala.aero
En el futuro, el destino del proyecto siguió siendo vago. Lo recordaban cada pocos años, pero sin mencionar ningún progreso. Al mismo tiempo, se alegó que el trabajo se detuvo y continuó. Último noticias este tipo apareció hace un año, y desde entonces no se han recibido nuevos mensajes.
En junio de 2018, el UAV pesado experimental S-70 Okhotnik desarrollado por la compañía Sukhoi fue retirado del taller de ensamblaje. La envergadura de esta máquina se estima en 18-20 m, peso de despegue: al menos 20 toneladas. Se utiliza un motor turborreactor. La carga útil es de varias toneladas en los compartimentos internos. Según diversas fuentes, el UAV se hace pre o transónico. Se utiliza un sistema de control automático desarrollado que puede interactuar con el operador u otra aeronave.
El primer vuelo del Hunter tuvo lugar el 3 de agosto de 2019, y las pruebas de vuelo aún están en curso. S-70 funciona de forma independiente y en conjunción con el caza Su-57. Cuando se completa el trabajo de desarrollo y comienza la producción en masa, se desconoce.
Beneficios contextuales
Las ventajas del esquema de ala voladora sobre otras configuraciones aerodinámicas son bien conocidas. Considere por qué resultó ser útil para crear algunos vehículos aéreos no tripulados domésticos (y no solo).
Barrera de municiones ZALA CUBE. Foto de ZALA Aero Group / zala.aero
La principal ventaja del esquema es la capacidad de convertir toda o casi toda la superficie de la célula en un cojinete, con un aumento correspondiente en el rendimiento del vuelo y / o la capacidad de carga. Esta característica del circuito permite que los UAV relativamente livianos con un pequeño suministro de combustible o baterías de capacidad limitada permanezcan en el aire por más tiempo que los diseños tradicionales de tamaños y pesos similares.
El ala voladora ofrece ventajas en términos de espacios de diseño disponibles. Los componentes y conjuntos necesarios se pueden colocar no solo en el fuselaje, como en el esquema normal, sino también en la sección central acoplada suavemente con él o en el ala de mayor grosor. Tales capacidades se demuestran mejor con el pesado Scat y Hunter. Dentro de sus planeadores, era posible colocar motores turborreactores bastante grandes, compartimientos de carga y tanques con una gran cantidad de combustible. Los UAV ligeros se construyen de manera similar, aunque con diferencias comprensibles.
Una característica importante del ala voladora es el potencial en términos de sigilo. Los contornos suaves de la configuración deseada en combinación con la elección correcta de material pueden reducir drásticamente el área de dispersión efectiva. Según diversas estimaciones, dichos métodos se utilizaron en los proyectos Hunter y Skat. Lo mismo se aplica a una serie de desarrollos extranjeros.
Desventajas de combate
A pesar de todas sus ventajas, el ala voladora no está exenta de inconvenientes que deben combatirse. A menudo, tales problemas resultan ser demasiado graves y conducen al abandono de dicho esquema en favor de otros diseños.
Prototipo de UAV "Skat" de RSK "MiG". Foto Airwar.ru
Una de las mayores dificultades para crear alas voladoras, que incluye UAV asociados con el diseño de las unidades necesarias dentro de los volúmenes de una configuración específica. Los nodos más grandes se pueden colocar solo dentro de la protuberancia-fuselaje o la sección central, cuyo volumen no es infinito. La expansión de los compartimentos disponibles requiere el procesamiento de la aerodinámica, que no siempre es posible o apropiado.
Afortunadamente, estos problemas se resuelven con éxito en las primeras etapas de diseño. Además, en el sector de UAV hay algunas características que facilitan el ensamblaje de unidades. Por lo tanto, el dron no necesita una cabina y sistemas relacionados, y el control se realiza mediante electrónica, que no requiere mucho espacio.
Un problema grave es el comportamiento de un ala voladora en el aire. Sin plumaje vertical, tal aeronave no puede mostrar una estabilidad en tierra aceptable. También hay un problema con la administración. Los elevones tradicionales en el borde posterior del ala hacen un buen trabajo de control de balanceo, pero pueden no ser efectivos en el control de cabeceo, debido a una compensación insuficiente desde el centro de masa. Sin plumaje vertical, surge el problema de proporcionar control de guiñada.
La estabilidad a lo largo del curso se puede garantizar con la ayuda de terminaciones dobladas, como en algunos "Alerones" y partes de UAV de la marca ZALA. El control del rumbo puede llevarse a cabo a expensas de elevones fisibles, como la "Pendiente". Una solución radical puede ser abandonar el esquema de "ala voladora" en favor de una cola sin cola con una quilla y un timón completo.
El último UAV pesado S-70 "Hunter". Foto del Ministerio de Defensa de la Federación Rusa / mil.ru
La solución a todos los problemas de estabilidad y control contribuye al desarrollo activo de los pilotos automáticos y la electrónica en general. Los UAV modernos de todas las clases principales usan automatización de alta velocidad y algoritmos avanzados que pueden soportar el vuelo con parámetros dados y responder a fenómenos indeseables.
Una opción
En general, el esquema de "ala voladora" en el nivel actual de desarrollo tecnológico es útil y puede utilizarse en varios proyectos. Sus características pueden usarse para resolver ciertos problemas, recibiendo serios beneficios y ventajas sobre otros esquemas. Sin embargo, debido a limitaciones y deficiencias, el ala voladora no se convierte en una decisión universal e inequívocamente positiva, y por lo tanto no puede suplantar otros esquemas.
Los UAV de otros esquemas aún se están creando e implementando. Entonces, junto con el ala voladora Eleron, los Orlanes del diseño normal se usan activamente. Simultáneamente con el ataque "Hunter", "Altius" se prueba con un fuselaje completo y un ala recta estrecha. Además, en algunas clases de drones, el ala voladora todavía no se usa, por ejemplo, en el campo de vehículos de mediano y largo alcance (MALE).
Por lo tanto, los creadores de nuevos equipos de aviación deben recordar la existencia de diferentes esquemas aerodinámicos y comprender sus características, lo que le permitirá elegir las mejores soluciones para proyectos específicos. Con este enfoque, los nuevos modelos de equipos no tripulados u otros tendrán una apariencia y características óptimas, independientemente de la presencia o ausencia de un fuselaje y plumaje pronunciados.
información