Até o momento, muitos sistemas aéreos não tripulados para diversos fins foram criados em nosso país e no exterior. Durante a construção do UAV, uma ampla gama de idéias e soluções são utilizadas, incl. todos os principais esquemas aerodinâmicos. O layout de "asa voadora" é bastante popular porque oferece vantagens conhecidas - e ao mesmo tempo leva a algumas limitações.
Em nosso país, o tema da asa voadora foi retomado há várias décadas, mas essa direção não teve muito sucesso. No campo da aviação tripulada, outros esquemas foram desenvolvidos, incl. estruturalmente semelhante, como layout sem cauda ou integral.
No entanto, a situação mudou dramaticamente com o início do desenvolvimento ativo e em massa de veículos aéreos não tripulados. Nesta área, foi possível perceber de forma mais plena - e colocar em operação - todas as principais vantagens da "asa voadora" em diferentes classes de equipamentos. Vamos considerar os exemplos mais interessantes do uso de tal esquema em UAVs domésticos.
Classe leve
No início dos anos 2000, surgiu o primeiro UAV da futura família Eleron da empresa ENIX. Era um veículo ultraleve de 3400 g com envergadura de asa inferior a 1,5 m. Com a ajuda de um grupo movido a hélice elétrica, podia atingir velocidades de mais de 100 km / he voar por 70-75 minutos. A carga útil do drone eram câmeras diurnas e noturnas.
Mais tarde, novas amostras da família apareceram, como "Eleron-10". Sua asa aumentou para 2,2 m de envergadura e sua massa cresceu para 15,5 kg. Devido às baterias maiores e mais capacitadas, é capaz de permanecer no ar por 2, 5 horas e trabalhar a uma distância de pelo menos 50 km do operador (com transmissão de sinal de vídeo). Todas as amostras da família Eleron encontraram aplicação no exército e nas agências de aplicação da lei.
Você também pode observar a linha UAV ZALA 421 da empresa ZALA Aero Group. Esta família inclui asas voadoras, sem cauda e até mesmo um tiltrotor e multicóptero. Dispositivos pesando em quilogramas são capazes de voar dezenas de quilômetros e transportar equipamentos de reconhecimento. Algumas dessas amostras são aceitas para fornecimento e são produzidas em massa. A munição ociosa ZALA KUB se destaca. Este produto também possui as características de uma asa voadora.
Peso pesado
Por uma série de razões, o esquema de "asa voadora" não encontrou aplicação em projetos domésticos da classe média, mas foi útil ao criar algumas amostras pesadas. Devido ao tamanho e função que oferecem, esses projetos têm atraído consistentemente a atenção do público e dos profissionais.
Em 2007, o RSK MiG apresentou um modelo em tamanho real do UAV de ataque pesado Skat. O projeto previa a construção de uma máquina de 20 toneladas com envergadura de 11,5 me um motor turbojato. A velocidade projetada atingiu 850 km / h, o intervalo foi de 4000 km. O drone deveria levar a bordo até 6 toneladas de armas em 4 pontos da suspensão interna. Junto com o mock-up "Skat", foram demonstrados vários tipos de armas de aeronaves guiadas, compatíveis com ele.
No futuro, o destino do projeto permaneceu vago. Ele era lembrado a cada poucos anos, mas sem mencionar qualquer progresso. Ao mesmo tempo, afirmava-se, o trabalho parou e continuou. As últimas notícias desse tipo apareceram há um ano - e não houve nenhuma mensagem nova desde então.
Em junho de 2018, um experiente UAV S-70 "Okhotnik", desenvolvido pela empresa "Sukhoi", foi retirado da oficina de montagem. A envergadura da máquina é estimada em 18-20 m, o peso de decolagem é de pelo menos 20 toneladas. Um motor turbo é usado. A carga útil é de várias toneladas nos compartimentos internos. De acordo com várias fontes, o UAV é feito subou transônico. É utilizado um sistema de controle automático avançado, capaz de interagir com o operador ou outra aeronave.
O primeiro voo do Okhotnik ocorreu em 3 de agosto de 2019 e os testes de voo ainda estão em andamento. O S-70 opera de forma independente e em conjunto com o caça Su-57. Não se sabe quando o trabalho de desenvolvimento será concluído e a produção em massa começará.
Benefícios no contexto
As vantagens de um projeto de asa voadora sobre outros arranjos aerodinâmicos são bem conhecidas. Vamos considerar por que exatamente ele se tornou útil na criação de alguns veículos aéreos não tripulados domésticos (e não apenas).
A principal vantagem do esquema é a capacidade de transformar toda ou quase toda a superfície da célula em uma superfície de suporte de carga - com um aumento correspondente nas características de vôo e / ou capacidade de suporte. Esta característica do esquema permite que UAVs relativamente leves com uma pequena reserva de combustível ou baterias de capacidade limitada permaneçam no ar por mais tempo do que os designs tradicionais de tamanho e peso semelhantes.
A asa voadora oferece vantagens em termos de espaços de layout disponíveis. Os componentes e conjuntos necessários podem ser colocados não só na fuselagem, como no esquema normal, mas também na seção central suavemente conjugada com ela ou na asa de maior espessura. Essas oportunidades são mais bem demonstradas pelos pesados "Skat" e "Hunter". Dentro de seus planadores, era possível colocar motores turbojato razoavelmente grandes, compartimentos de carga e tanques com uma grande quantidade de combustível. Os UAVs leves são construídos de maneira semelhante, embora com diferenças compreensíveis.
Uma característica importante da asa voadora é seu potencial em termos de furtividade. Os contornos suaves da configuração desejada, combinados com a escolha correta do material, podem reduzir drasticamente a área de dispersão efetiva. De acordo com várias estimativas, tais técnicas foram utilizadas nos projetos Hunter e Skat. O mesmo se aplica a uma série de desenvolvimentos estrangeiros.
Lidando com imperfeições
Apesar de todas as suas vantagens, a asa voadora tem suas desvantagens, que devem ser superadas. Freqüentemente, esses problemas são muito sérios e levam ao abandono de tal esquema em favor de outros layouts.
Um dos maiores desafios ao criar asas voadoras, incl. UAV está associado ao layout das unidades necessárias dentro dos volumes de uma configuração específica. As unidades maiores podem ser colocadas apenas dentro da saliência da fuselagem ou seção central, cujo volume não é infinito. A expansão dos compartimentos disponíveis requer um redesenho aerodinâmico, o que nem sempre é possível ou aconselhável.
Felizmente, esses problemas são resolvidos com sucesso no início da fase de design. Além disso, na área de VANTs, existem alguns recursos que facilitam o layout das unidades. Assim, o drone não precisa de cabine e sistemas relacionados, e o controle é feito por eletrônicos que não requerem muito espaço.
Um problema sério é o comportamento de uma asa voadora no ar. Não tendo cauda vertical, tal aeronave não pode demonstrar estabilidade de pista aceitável. Também há um problema com o fornecimento de controle. Os elevons tradicionais na borda posterior da asa fazem um bom trabalho de controle de rotação, mas podem mostrar controle de inclinação insuficiente devido ao deslocamento insuficiente do centro de massa. Sem cauda vertical, há um problema de controle de guinada.
A estabilidade do rumo pode ser garantida com a ajuda de pontas dobradas, como em alguns Elerons e parte dos UAVs ZALA. O controle do percurso pode ser realizado dividindo elevons, como o "Skat". Uma solução radical poderia ser o abandono do esquema de "asa voadora" em favor de um sem cauda com uma quilha e um leme completo.
O desenvolvimento ativo de pilotos automáticos e eletrônicos em geral contribui para a solução de todos os problemas com estabilidade e controlabilidade. UAVs modernos de todas as classes principais usam automação de alta velocidade e algoritmos avançados capazes de manter o vôo com parâmetros especificados e reagir a fenômenos indesejáveis.
Uma das opções
Em geral, o esquema de "asa voadora" no nível atual de desenvolvimento de tecnologia é útil e pode ser usado em certos projetos. Seus traços característicos podem ser usados para resolver determinados problemas, obtendo sérios benefícios e vantagens em relação a outros esquemas. No entanto, devido à presença de limitações e desvantagens, a asa voadora não se torna uma solução universal e inequivocamente positiva - e, portanto, não pode deslocar outros esquemas.
UAVs de outros esquemas ainda estão sendo criados e implementados. Assim, junto com a asa voadora "Eleron", "Águias" do layout normal são ativamente usadas. Altius com uma fuselagem completa e uma asa estreita e reta está sendo testado simultaneamente com o strike Hunter. Além disso, em certas classes de drones, a asa voadora ainda não encontrou aplicação, por exemplo, no domínio dos veículos de média altitude e longo alcance (MACHO).
Assim, os criadores de novas tecnologias de aviação precisam se lembrar da existência de diferentes esquemas aerodinâmicos e entender suas características, o que possibilitará escolher as soluções ótimas para projetos específicos. Com esta abordagem, novas amostras de equipamentos não tripulados ou outros terão uma aparência e características ideais - independentemente da presença ou ausência de fuselagem e empenagem pronunciadas.
