Прорыв, который может изменить авиацию навсегда. В России запатентовано революционное крыло изменяемой стреловидности
5
В то время как мировые гранды авиастроения пытаются выжать последние проценты эффективности из статичных планеров, в России происходит тихая инженерная революция. Российский инженер Андрей Бакушев из Ульяновска запатентовал революционное крыло изменяемой геометрии, которое не имеет аналогов и превосходит все разработки XX века. Запад давно похоронил идею машин с изменяемой геометрией, посчитав ее слишком сложной, дорогой и ненадежной, но отечественные конструкторы доказали, что эта технология способна открыть новую эру в авиации.
Содержание:
Смерть и воскрешение изменяемой геометрии
История крыльев изменяемой стреловидности богата и противоречива. В эпоху холодной войны такие машины, как американский F-14 Tomcat и советский Ту-160, считались вершиной инженерной мысли. Однако со временем от этой концепции начали отказываться. Главной проблемой классических схем был массивный шарнир, расположенный на краю фюзеляжа. Поворотная консоль работала как гигантский рычаг, на который на сверхзвуковых скоростях давили десятки тонн. Чтобы конструкция не разрушилась, шарнир приходилось делать невероятно прочным и тяжелым, что съедало полезную нагрузку. Именно по этой причине западные конструкторы поставили на подобных проектах крест, перейдя к неподвижным крыльям, напичканным электроникой.
Ту-160. Хорошо видны разведённый в стороны крылья необходимы для посадки
Гениальная простота ульяновского инженера
Андрей Бакушев предложил решение, отличающееся хирургической точностью и элегантностью. Он перенес точку крепления подвижной части крыла с края фюзеляжа в его центральную секцию. Это кардинальным образом изменило распределение нагрузок. Вместо колоссальных изгибающих моментов, пытающихся сломать крыло у корня, нагрузки стали преимущественно продольными. Конструкция перестала работать как лом и начала распределять усилия равномерно, что позволило радикально снизить массу силового набора. Сэкономленный вес, который ранее уходил на укрепление титановых узлов, теперь можно направить на увеличение запаса топлива, полезной нагрузки или дальности полета.
Решение аэродинамических парадоксов
Помимо снижения веса, патент решает одну из главных аэродинамических проблем самолетов с изменяемой геометрией. При переводе классического крыла в сверхзвуковой режим аэродинамический фокус резко смещается назад, создавая сильный пикирующий момент. Пилоту или автоматике приходилось тратить драгоценную энергию на компенсацию этого эффекта. В схеме Бакушева это смещение минимизировано, что обеспечивает высочайшую устойчивость машины на всех режимах полета. Более того, новый механизм позволяет менять не только стреловидность, но и угол установки крыла относительно потока.
Два самолета в одном планере
Благодаря новой концепции одна машина получает возможности двух совершенно разных аппаратов. На взлете и посадке крыло раскрывается, обеспечивая огромную подъемную силу и позволяя использовать короткие или грунтовые полосы, а также палубы авианосцев. На крейсерских и сверхзвуковых скоростях консоли складываются вдоль потока, минимизируя сопротивление, а основную нагрузку берет на себя неподвижная центральная часть, оптимизированная для высоких скоростей. Эксперты уже отмечают, что истребитель Су-57, оснащенный подобным крылом, мог бы стать полноценным палубным истребителем, а перспективный бомбардировщик ПАК ДА получил бы беспрецедентные характеристики эффективности.
Технические характеристики потенциальных носителей
Чтобы понять масштаб потенциального прорыва, необходимо оценить характеристики машин, которые могут получить это революционное крыло. В качестве эталона рассмотрим параметры современных и исторических самолетов, чей облик может быть радикально изменен благодаря новой технологии.
Су-57:
- Максимальная взлетная масса: 37 000 кг
- Длина самолета: 20,1 м
- Размах крыла: 14,0 м
- Максимальная скорость: 2600 км/ч
- Практическая дальность: 5500 км
- Практический потолок: 20 000 м
Ту-160:
- Максимальная взлетная масса: 275 000 кг
- Длина самолета: 54,1 м
- Размах крыла: 55,7 м (при минимальной стреловидности)
- Размах крыла: 35,5 м (при максимальной стреловидности)
- Максимальная скорость: 2230 км/ч
- Практическая дальность: 16 000 км
- Практический потолок: 15 000 м
По материалам — https://dzen.ru/a/ah263aOOiE17Gm7B
