Công tác chuẩn bị cho việc phóng UAV Eleron-3. Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga / mil.ru
Đến nay, rất nhiều phương tiện bay không người lái đã được tạo ra ở nước ta và nước ngoài. hàng không phức hợp cho các mục đích khác nhau. Trong quá trình chế tạo UAV, rất nhiều ý tưởng và giải pháp được sử dụng, bao gồm. tất cả các sơ đồ khí động học chính. Bố cục “cánh bay” được ưa chuộng nhất định, mang lại những lợi thế nhất định - đồng thời dẫn đến một số hạn chế.
Ở nước ta, chủ đề Cánh chim bay đã được đưa ra cách đây vài chục năm, nhưng hướng đi này không mấy thành công. Trong lĩnh vực hàng không có người lái, các kế hoạch khác đã được phát triển, bao gồm. tương tự về cấu trúc, chẳng hạn như không có đuôi hoặc bố cục tích hợp.
Tuy nhiên, tình hình đã thay đổi đáng kể với sự bắt đầu của sự phát triển tích cực và hàng loạt các phương tiện bay không người lái. Trong lĩnh vực này, người ta có thể nhận ra đầy đủ hơn - và đưa vào hoạt động - tất cả những ưu điểm chính của "cánh bay" trong các loại thiết bị khác nhau. Chúng ta hãy xem xét những ví dụ thú vị nhất về việc áp dụng sơ đồ như vậy trong các UAV nội địa.
Hạng nhẹ
Vào đầu những năm 3400, UAV đầu tiên của gia đình Eleron tương lai từ ENIKS đã xuất hiện. Đó là một thiết bị siêu nhẹ có trọng lượng 1,5 g với sải cánh dưới 100 m, với sự hỗ trợ của nhóm cánh quạt điện, nó có thể đạt tốc độ hơn 70 km/h và bay trong 75-XNUMX phút. Khối hàng máy bay không người lái Có camera ngày đêm.
UAV "Eleron-10D". Ảnh Vitalykuzmin.net
Sau đó, các mẫu mới của họ đã xuất hiện, chẳng hạn như Eleron-10. Chiều dài cánh của nó tăng lên 2,2 m và trọng lượng tăng lên 15,5 kg. Do pin lớn hơn và dung lượng lớn hơn, nó có thể ở trên không trong 2,5 giờ và hoạt động ở khoảng cách ít nhất 50 km từ người điều khiển (với truyền tín hiệu video). Tất cả các mẫu của gia đình Eleron đã được tìm thấy ứng dụng trong quân đội và các cơ quan thực thi pháp luật.
Bạn cũng có thể lưu ý đến dòng UAV ZALA 421 của ZALA Aero Group. Họ này bao gồm các loài không đuôi, có cánh bay và thậm chí cả động cơ nghiêng và động vật nhiều cánh. Thiết bị nặng tính bằng kg có khả năng bay hàng chục km và mang theo thiết bị trinh sát. Một số mẫu này đã được chấp nhận cung cấp và được sản xuất hàng loạt. Kho đạn ZALA KUB lảng vảng nằm tách biệt. Sản phẩm này cũng có các tính năng của một cánh bay.
Hạng nặng
Vì một số lý do, sơ đồ “cánh bay” không được áp dụng trong các dự án hạng trung trong nước, nhưng nó có ích khi tạo ra một số mẫu nặng. Do quy mô và chức năng đề xuất của chúng, các dự án như vậy đã luôn thu hút sự chú ý của công chúng và các chuyên gia.
Vào năm 2007, RAC MiG đã giới thiệu một mô hình kích thước đầy đủ của UAV tấn công hạng nặng Skat. Dự án bao gồm việc chế tạo một cỗ máy nặng 20 tấn với sải cánh dài 11,5 m và một động cơ tuốc bin phản lực. Tốc độ ước tính đạt 850 km / h, tầm hoạt động - 4000 km. Máy bay không người lái này được cho là có thể mang lên tàu tới 6 tấn vũ khí tại 4 điểm treo bên trong. Cùng với mô hình Skat, một số loại máy bay điều khiển tương thích với nó đã được trình diễn.
Máy bay không người lái siêu nhẹ ZALA 421-08M - nó có thể được phóng "bằng tay". Ảnh ZALA Aero Group / zala.aero
Trong tương lai, số phận của dự án vẫn còn mơ hồ. Nó được đề cập vài năm một lần, nhưng không có bất kỳ sự tiến bộ nào. Đồng thời, như đã nói, công việc dừng lại và tiếp tục. Muộn nhất tin tức loại này đã xuất hiện cách đây một năm - và kể từ đó không có báo cáo mới nào.
Vào tháng 2018 năm 70, một UAV S-18 Okhotnik hạng nặng thử nghiệm do Sukhoi phát triển đã bị rút khỏi xưởng lắp ráp. Sải cánh của cỗ máy này ước tính khoảng 20-20 m, trọng lượng cất cánh tối thiểu XNUMX tấn, sử dụng một động cơ tuốc bin phản lực. Trọng tải ở các khoang bên trong là vài tấn. Theo nhiều nguồn tin khác nhau, UAV được chế tạo tiền hoặc siêu âm. Một hệ thống điều khiển tự động đã phát triển được sử dụng, có khả năng tương tác với người điều khiển hoặc máy bay khác.
Chuyến bay đầu tiên của Okhotnik diễn ra vào ngày 3 tháng 2019 năm 70 và các chuyến bay thử nghiệm vẫn đang diễn ra. S-57 hoạt động độc lập và kết hợp với tiêm kích Su-XNUMX. Khi nào thì công việc phát triển sẽ được hoàn thành và việc sản xuất hàng loạt sẽ bắt đầu, nó không được biết trước.
Lợi ích trong bối cảnh
Ưu điểm của sơ đồ "cánh bay" so với các sơ đồ khí động học khác đã được biết rõ. Hãy xem xét lý do tại sao nó lại hữu ích trong việc tạo ra một số phương tiện bay không người lái trong nước (và không chỉ).
Kho đạn ZALA CUBE. Ảnh ZALA Aero Group / zala.aero
Ưu điểm chính của chương trình này là khả năng biến toàn bộ hoặc gần như toàn bộ bề mặt của khung máy bay thành một tàu sân bay - với sự gia tăng tương ứng về hiệu suất bay và / hoặc tải trọng. Đặc điểm của chương trình này cho phép các UAV tương đối nhẹ với nguồn cung cấp nhiên liệu nhỏ hoặc pin có dung lượng hạn chế ở trên không lâu hơn so với các thiết kế truyền thống có kích thước và trọng lượng tương tự.
Cánh bay mang lại lợi thế về không gian bố trí sẵn có. Các thành phần và cụm cần thiết không chỉ có thể được đặt trong thân máy bay, như trong sơ đồ thông thường, mà còn ở phần trung tâm được kết hợp trơn tru với nó hoặc trong cánh có độ dày tăng lên. Khả năng như vậy được thể hiện rõ nhất qua "Skat" và "Hunter" hạng nặng. Bên trong khung máy bay, họ cố gắng đặt các động cơ tuốc bin phản lực khá lớn, khoang chở hàng và thùng chứa với một lượng lớn nhiên liệu. Các UAV hạng nhẹ được chế tạo theo cách tương tự, mặc dù có những khác biệt dễ hiểu.
Một tính năng quan trọng của cánh bay là tiềm năng tàng hình. Các đường viền mịn của cấu hình mong muốn, kết hợp với sự lựa chọn vật liệu phù hợp, có thể giảm đáng kể diện tích tán xạ hiệu quả. Theo nhiều ước tính khác nhau, các kỹ thuật như vậy đã được sử dụng trong các dự án Okhotnik và Skat. Điều tương tự cũng áp dụng cho một số phát triển nước ngoài.
Đối phó với điểm yếu
Với tất cả những điểm cộng của nó, cánh bay không phải là không có những điểm yếu mà bạn phải tranh cãi. Thông thường, những vấn đề như vậy quá nghiêm trọng và dẫn đến việc từ chối một sơ đồ như vậy để chuyển sang các bố cục khác.
Mô hình UAV "Skat" của RAC "MiG". Ảnh Airwar.ru
Một trong những thách thức lớn nhất trong việc tạo ra đôi cánh bay, bao gồm. UAV được liên kết với việc bố trí các đơn vị cần thiết trong khối lượng của một cấu hình cụ thể. Các nút lớn nhất chỉ có thể được đặt bên trong phần nhô ra-thân máy bay hoặc phần trung tâm, thể tích của chúng không phải là vô hạn. Việc mở rộng các khoang có sẵn đòi hỏi phải làm lại khí động học, điều này không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được hoặc được khuyến khích.
May mắn thay, những vấn đề như vậy đã được giải quyết thành công ở giai đoạn đầu của thiết kế. Ngoài ra, trong lĩnh vực UAV, có một số tính năng tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí các đơn vị. Vì vậy, máy bay không người lái không cần cabin và các hệ thống liên quan, và việc điều khiển được thực hiện bằng thiết bị điện tử không cần nhiều không gian.
Một vấn đề nghiêm trọng là hành vi của một cánh bay trong không khí. Nếu không có đuôi thẳng đứng, một chiếc máy bay như vậy không thể thể hiện sự ổn định về hướng có thể chấp nhận được. Cũng có một vấn đề với việc cung cấp quyền kiểm soát. Các cầu nâng truyền thống ở mép sau của cánh làm tốt công việc kiểm soát độ lăn, nhưng có thể không đủ hiệu quả trong việc kiểm soát sân do không đủ tầm với từ tâm khối lượng. Nếu không có đuôi thẳng đứng, vấn đề cung cấp khả năng kiểm soát ngáp sẽ nảy sinh.
Có thể đảm bảo độ ổn định trong suốt quá trình với sự trợ giúp của các đầu cong, như trên một số Eleron và các bộ phận của UAV ZALA. Việc kiểm soát sân có thể được thực hiện do chia tách các bầu chọn, như Skat. Một giải pháp triệt để có thể là bác bỏ sơ đồ "cánh bay" để chuyển sang kiểu không đuôi và bánh lái chính thức.
UAV S-70 "Thợ săn" hạng nặng mới nhất. Ảnh của Bộ Quốc phòng Liên bang Nga / mil.ru
Sự phát triển tích cực của máy bay tự động và thiết bị điện tử nói chung góp phần giải quyết mọi vấn đề về độ ổn định và khả năng điều khiển. Các UAV hiện đại thuộc tất cả các lớp chính sử dụng tự động hóa tốc độ cao và các thuật toán tiên tiến có khả năng duy trì chuyến bay với các thông số xác định và phản ứng với các hiện tượng không mong muốn.
Một tùy chọn
Nhìn chung, sơ đồ "cánh bay" ở trình độ phát triển công nghệ hiện nay là hữu ích và có thể được sử dụng trong nhiều dự án khác nhau. Các tính năng đặc trưng của nó có thể được sử dụng để giải quyết một số vấn đề nhất định, thu được những lợi ích và lợi thế nghiêm trọng so với các chương trình khác. Tuy nhiên, do sự tồn tại của những hạn chế và thiếu sót, cánh bay không trở thành một giải pháp phổ biến và rõ ràng là tích cực - và do đó không thể thay thế các phương án khác.
Các UAV của các kế hoạch khác vẫn đang được tạo ra và thực hiện. Vì vậy, cùng với cánh bay "Eleron", "Orlans" của một bố cục bình thường được tích cực sử dụng. Đồng thời với cuộc tấn công "Hunter", chiếc "Altius" với thân máy bay chính thức và cánh thẳng hẹp đang được thử nghiệm. Hơn nữa, trong một số loại UAV nhất định, cánh bay vẫn chưa được ứng dụng, ví dụ như trong lĩnh vực phương tiện bay tầm xa tầm trung (MALE).
Do đó, những người sáng tạo ra công nghệ hàng không mới cần nhớ sự tồn tại của các sơ đồ khí động học khác nhau và hiểu các tính năng đặc trưng của chúng, điều này sẽ cho phép họ lựa chọn các giải pháp tốt nhất cho các dự án cụ thể. Với cách tiếp cận này, các mẫu mới của thiết bị không người lái hoặc thiết bị khác sẽ có hình dáng và đặc điểm tốt nhất, bất kể có hay không có thân máy bay và bộ lông rõ rệt.