НАСА испытало самолет с гибкими крыльями

В конце прошлого года американское космическое агентство НАСА провело испытания революционного самолета с гибкими крыльями, меняющими форму во время полета. Первый тестовый полет состоялся на аэродроме Исследовательского центра НАСА имени Армстронга на авиабазе Эдвардс в Калифорнии.

Это очередной шаг в реализации «зеленого» проекта НАСА, который призван сделать самолеты будущего более тихими и экономичными.

Стандартные выдвижные щелевые алюминиевые закрылки заменены гибкими, разработанными компанией Flexsys, Inc., (Анн-Арбор, штат Мичиган).

Flexsys разработала систему крыльев переменной геометрии (variable geometry airfoil system) под названием FlexFoil, которые могут быть совмещены с существующими крыльями самолетов или интегрированы в совершенно новые летательные аппараты. Основатель компании, разработчик этой системы Шридхар Кота надеется, что испытания покажут перспективность революционного изобретения.

Поскольку детально это изобретение в довольно коротком пресс-релизе не описывается, то у профессионалов-авиаторов возникло много вопросов по поводу этой инновации, на которые пока что невозможно ответить однозначно.

Например, как быть с неизбежными срывами воздушного потока из-за отсутствия щелей в гибких закрылках. Ведь столь шумные и нарушающие аэродинамику крыла закрылки со щелями в них и служат для предотвращения таких срывов. Неизвестен материал, из которого сделаны гибкие закрылки. Видимо, это композит, так как в статье утверждается, что самолет станет легче.

В любом случае, не вызывает сомнения, что это лишь первый шаг в подражании крылу птиц, и что этот шаг не слишком большой.

Ведь птичье крыло намного сложней той конструкции, которую испытали американцы.

Известно, что секрет машущего полёта птиц – именно в гибких закрылках. При спокойном крейсерском полете, машущие движения требуются лишь для создания тяги вперед, возникающей при «отмахивании» воздуха назад гибкими закрылками. Что же касается подъёмной силы, то она обеспечивается не машущими движениями, а – как и при планирующем полёте, когда крылья не движутся – положительным эффективным углом атаки, благодаря которому при достаточной скорости обтекания над крылом воздух разрежается, а под крылом уплотняется, что и порождает перепад давлений и рождает подъемную силу.

Читайте также  Правила авиационной безопасности аэропортов расширили за счет 50-метровой зоны

У птиц, приспособленных не к планирующему полёту, как альбатрос, а к полёту машущему, гибкие закрылки обычно прорежены. Для формирования такого «разрезного крыла», оконечные участки опахал маховых перьев бывают даже специально заужены. И это не случайно. На скоростях обтекания, достижимых при машущем полёте, воздух ведёт себя как среда с малой вязкостью. И, если гибкие закрылки были бы сплошными, то они порождали бы сильные завихрения, что снижало бы энергетическую эффективность полёта. Разрезное же крыло снижает силу завихрений до приемлемого уровня.

То есть птичьи закрылки именно щелевые-выдвижные, как на современных самолетах. Стоит вспомнить, что на первых аэропланах крылья были матерчатые и все манипуляции в воздухе достигались натяжением тросов. Которые меняли их геометрию. То есть НАСА в общем-то вернулось к концептам зари авиастроения. Но каким образом на самолете Гольфстрим III, который был выбран для испытаний новой технологии механизации крыла самим изобретателем Шридхаром Кота, достигается борьба со срывом воздушного потока, остается, как говорится, секретом фирмы.

Сомнений в успешности новой конструкции в общем-то нет и компания Flexsys Inc. уже тестирует свое изобретение на вертолете. Остается добавить, что все работы в рамках этого проекта проведены по заказу Пентагона.

Автор: Владимир Прохватилов, Президент Фонда реальной политики (Realpolitik), эксперт Академии военных наук