Американская компания FlexSys на авиационной выставке в Орландо во Флориде в начале ноября текущего года показала работу прототипа перспективной системы адаптивного крыла. Она может быть установлена на любой из существующих сегодня самолетов и повысить его экономичность и управляемость на разных скоростях полета.

Современные самолеты для управления подъемной силой крыла используют несколько подвижных механических элементов, включая элероны, закрылки и отклоняемые носки. Эти элементы не являются единым целым с крылом и при отклонении образуют множество щелей. Они, в свою очередь, ухудшают аэродинамическое качество крыла.

В частности, выпуск закрылков увеличивает аэродинамическое сопротивление крыла, отнимая при этом часть тяги двигателей при взлете. Кроме того, при выпуске закрылков изменяется продольная балансировка самолета и возникает пикирующий момент, из-за чего осложняется управление летательным аппаратом.

Улучшить характеристики крыла можно, выполнив его механические части в виде единых с ним элементов. Такое крыло называется адаптивным. В нем носовые и хвостовые части выполняются отклоняемыми без образования щелей. При этом места сгиба остаются гладкими, не создавая возмущений в ламинарном потоке и не ухудшая аэродинамического качества крыла.

Представленная FlexSys система адаптивного крыла представляет собой закрылки и элероны, выполненные едиными элементами с крылом. Система получила название FlexFoil. При установке в одну плоскость с крылом закрылки не образуют никаких щелей, позволяя ламинарное обтекание воздушного потока. При отклонении закрылков крыло остается гладким.

Летные испытания FlexFoil проводились в 2015 году на модифицированном бизнес-джете Gulfstream III совместно со специалистами NASA. В общей сложности система провела в воздухе 50 часов. На самолете стандартные закрылки были заменены подвижными продольными аэродинамическими плоскостями длиной 5,5 метра.

На Gulfstream III привод отклоняемых носков и закрылков осуществлялся при помощи гидравлической системы. Разработчики утверждают, что управлять аэродинамическими плоскостями можно и при помощи электродвигателей. Во время испытаний закрылки FlexFoil отклонялись на величину от девяти до 40 градусов. Время полного выпуска составляло 30 секунд.

Благодаря такому техническому решению пилоты могли изменять конфигурацию крыла, увеличивая или уменьшая его подъемную силу. Причем, в отличие от обычных закрылков, FlexFoil на испытаниях позволяла точнее регулировать подъемную силу в зависимости от условий окружающей среды.

В настоящее время FlexSys занимается разработкой системы адаптивного крыла для установки на один из уже существующих самолетов. Кто выступает заказчиком, компания не раскрывает. Кроме того, создается и комплект FlexFoil для установки на самолет-заправщик KC-135 Stratotanker. Эти работы заказали ВВС США.

Первое в мире адаптивное крыло было испытано в начале 1980-х годов на опытовом американском тактическом бомбардировщике F-111 Aardvark. Это крыло было разработано в конце 1970-х годов совместно специалистами NASA и ВВС США. Кривизна крыла в полете изменялась в зависимости от высоты, скорости и установки угла стреловидности.

Эта разработка в серийное производство не пошла. Дело в том, что использовавшиеся тогда материалы имели очень небольшой ресурс. Кроме того, конструкция адаптивного крыла была крайне сложна из-за использования дополнительных гидравлических приводов.

Автор: Василий Сычёв