При традиционных аэродинамических компоновках самолетов для обеспечения хороших летных данных на большой скорости приходится жертвовать взлетно-посадочными характеристиками. Если же во главу угла ставятся короткие разбег и пробег, то, скорее всего, обтекание и топливная эффективность на больших скоростях будут, как минимум, средними, если не плохими.
В течение последних нескольких десятилетий решением этой проблемы являлось крыло изменяемой стреловидности. Однако оригинальное в теории решение обернулось значительным усложнением и утяжелением конструкции. Как результат, такая конструктивная находка применялась только на военных самолетах.
В последние годы, в рузультате прогресса в области беспилотных средств наблюдения и доставки вооружения, а так же необходимости постоянства получения оперативной информации, внимание изобретателей переключилось на БПЛА. Оперативная доставка БПЛА к месту нанесения удара требует высоких скоростей, чего можно достигнуть применяя высокоскоростные аппараты, однако организация дежурства над зоной боевых действий требует совершенно обратного — неторопливого и экономичного режима полета. Требовалось найти решение удовлетворяющее всех.
Не так давно в NASA поступило техническое предложение, которое одновременно сможет решить проблему «совместимости» режимов полета и при этом не сильно усложнить конструкцию летательного аппарата.
Согласно проекту "The Last Crusade — SBFW" (Supersonic Bi-directional Flying Wing – Сверхзвуковое летающее крыло с двумя направлениями полета), перспективный БПЛА должен иметь совершенно непривычную конструкцию. Группа инженеров, которой руководит профессор Гэ-Чэн Чжа, предлагает совместить в одном самолете сразу два крыла, рассчитанные для полета на разных режимах. Для того чтобы такой летательный аппарат не нуждался в сложных системах изменения конфигурации крыла, плоскости предлагается разместить под прямым углом друг к другу.
Крыло, предназначенное для полета на малых скоростях, имеет большее удлинение и соответствующий профиль. Вторая плоскость, в свою очередь, рассчитывается под сверхзвуковые полеты и обладает малыми размерами и сравнительно тонким профилем. Предполагается, что БПЛА системы SBFW будет взлетать в дозвуковой конфигурации, «опираясь» на крыло большего удлинения, а после разгона поворачиваться на 90° вокруг вертикальной оси, что позволит аппарату получить необходимые для сверхзвукового полета аэродинамические свойства. Таким образом, большую часть времени саппарат будет лететь, если можно так выразиться, боком.
Такая схема, как утверждается, позволяет осуществлять изменение аэродинамических качеств без особого труда и усложнения конструкции. Собственно для разворота "The Last Crusade" должен оснащаться несколькими специальными системами. Во-первых, при переходе с одного режима на другой происходит разворот двигателей.
На имеющихся схемах это два турбореактивных двигателя, размещенные на едином основании. Во время разворота и «перехода» на другое крыло двигательная группа поворачивается вокруг центральной оси, чем частично обеспечивает необходимый крутящий момент. Окончательный доворот самолета предлагается производить при помощи двух отклоняемых законцовок длинного крыла. При взлете перспективного «боколета» законцовки располагаются вертикально и выполняют функции килей. После разгона до соответствующей скорости одна из законцовок опускается в горизонтальное положение формируя будущий "нос", вторая законцовка проворачивается на своем основании на 90 градусов.
При снижении скорости процедура повторяется в обратном порядке – моторная группа разворачивается в прежнее положение, одна из законцовок поднимается вверх, вторая проворачивается в прежнее положение.
Видео процесса взлета и перехода на скоростной режим.
При первом рассмотрении предложения сотрудников Университета Майами возникает несколько вопросов. К примеру, как в проекте "The Last Crusade" обеспечивается безопасность разворота в полете? Во время этой процедуры на разных участках обоих крыльев могут возникнуть завихрения, которые при неблагоприятном стечении обстоятельств могут даже свалить самолет в плоский штопор. Другой вопрос касается профиля крыльев. Очевидно, что для обеспечения достаточной подъемной силы крыло должно иметь характерное каплеобразное сечение. Однако после «смены» крыльев то из них, что теперь стало подобием фюзеляжа, не будет симметричным в поперечных сечениях. Возможный результат этого – повышение сопротивления воздуха, лишние вихри и т.д. Немного поразмыслив над имеющимися схемами и описанием идеи, можно найти еще с полдюжины различных моментов, которые вызывают серьезные вопросы: парирование возникающих перегрузок, сочетание необходимой толщины крыла и достаточных аэродинамических параметров и так далее, и тому подобное. Однако Гэ-Чэн Чжа не разделяет подобного пессимизма и утверждает, что все возможные проблемы уже выявлены, проработаны и найдены способы решить их. Правда, способ решения той или иной задачи пока что не раскрывается.
Зато профессор огласил некоторые цифры, касающиеся аэродинамического облика перспективного БПЛА. "The Last Crusade" в скоростном режиме, в промежутке от полутора до двух скоростей звука будет иметь аэродинамическое качество не менее 15. Подобные показатели характерны для дозвуковых самолетов с прямым крылом или малой его стреловидностью. Что касается самолетов, летающих на сверхзвуковых скоростях, то, к примеру, знаменитый Concorde на скорости в М=2 имел аэродинамическое качество в несколько раз меньше, чем у расчетного "The Last Crusade". Тем не менее, американские конструкторы пока не оглашали массогабаритные параметры гипотетического БПЛА, данные которого они посчитали. Возможно, хорошие летные данные стали последствием очень малой нагрузки на крыло или подобных вещей, не свойственных летательным аппаратам стандартной схемы.
Легкий камуфляж безумной идеи пассажирского боколета
