Самолет с открытым ротором
Данный материал, взят из жж уважаемого Андрея Фирсова.
В современной авиационной индустрии шансы авиаконструктора-одиночки получить серьезное финансирование для реализации своего проекта почти равны нулю – техника и технологии настолько устоялись, что придумать что-то действительно новое кажется невероятным.
Но немецкий изобретатель Пат Пиблс сумел не только предложить новую концепцию ЛА с «вентиляторным крылом» (FanWing), но и заручиться поддержкой своих работ от финансовых программ ЕС.
Модель ЛА Пиблса с «вентиляторным крылом»
Концепция «вентиляторного крыла» является для современной авиации примером нестандартной схемы ЛА, предусматривающей использование вращающегося ротора перед передней кромкой крыла. Ротор обеспечивает как движение ЛА, так и дополнительную подъемную силу на малых скоростях полета.
Схема работы ротора Пиблса
«Вентиляторное крыло» использует тот же принцип, что и крыльчатый движитель на морских кораблях — в первую очередь на морских буксирах или тральщиках, где требуется быстро менять направление движения. Главным «ноу хау» проекта Пиблса является запатентованный шарнир, позволяющий менять угол наклона лопастей ротора «без трения»:
Схема шарнира ротора
Пиблс пошел по пути конструкторов-одиночек, создав для проверки своей концепции серию из дистанционно управляемых летающих моделей с постепенным увеличением размеров и сложности конструкции. Летающая по ангару «табуретка», быстро меняющая направление движения, действительно впечатляет!
«Летающая табуретка» во время испытаний
В случае получения достаточного финансирования следующим шагом должно стать создание сверхлегкого двухместного летательного аппарата. Дальше должен подключиться DLR и в рамках финансируемого ЕС проекта SOAR («самолета с открытым ротором») провести исследования по оптимизации ротора и крыла для оценки возможности создания полноценного грузового ЛА. Основной смысл концепции нового летательного аппарата – обеспечение ЛА возможности короткого взлета с площадок, сравнимых с вертолетными при стоимости перевозок, сравнимой с осуществляемой на обычных самолетах.
Проект SOAR предусматривает решить проблему перевозки воздушным транспортом грузовых морских контейнеров стандарта ISO, используемых сейчас как на морском, так и на наземном транспорте, но не самолетами из-за своих габаритов и большого веса. Сейчас контейнерные грузы, отправляемые воздушным транспортом, приходится либо перегружать в навал в отсек самолета, либо использовать легкие авиационные контейнеры, несовместимые с другими типами контейнеров.
Сторонники самолета-«контейнеровоза» указывают на привлекательность концепции SOAR, предусматривающей доставку стандартных 20-футовых контейнеров ISO, в первую очередь для развивающих стран, не имеющих серьезной наземной транспортной инфраструктуры для оказания транспортных услуг типа «доставки до двери» в развитых странах, а также и для воинских перевозок. В этом плане главной привлекательной особенностью концепции «вентиляторного крыла» является возможность осуществления короткого взлета и посадки.
Объем запланированного финансирования НИР на два года относительно небольшой – 783 тыс. евро (1,05 млн долл.), но если экспертная оценка перспективности данной работы будет подтверждена немецким авиационным институтом DLR, бельгийским институтом гидродинамики фон Кармана (VKI) и Саарским университетом, то дополнительные вливания не заставят себя ждать.
Работы по проекту SOAR начались с продувки в бельгийском VKI 1,5-метровой модели с ротором диаметром 50 см с целью оптимизации конструкции крыло-ротор: подборки различных профилей лопаток ротора, выбора углов атаки, скорости вращения ротора, соотношение объемов входного и выходного потока, углов атаки передней кромки крыла. Продувки включают визуализацию воздушных потоков, особенно образующейся ротором разряженной зоны, создающей основную подъемную силу ЛА данной конфигурации.
DLR в свою очередь проводит оценку взлетно-посадочных характеристик, эксплуатационных скоростей, экономичности и стоимость жизненного цикла грузового «вентиляторного крыла», способного нести до 10 т полезной нагрузки. По оценке консультанта проекта SOAR Джорджа Сейфэнга при взлетной дистанции 100 м этот ЛА сможет развивать скорость до 270 км/ч на высоте 6000 м.
Предполагаемый вид ЛА типа SOAR
