что такое летающее крыло
О плюсах и минусах аэродинамической схемы «летающее крыло»
Конечно, самолет Horten Ho 229 мог остаться среди бесчисленных проектов, которыми изобилует история мировой авиации. Однако изобретение братьев Хортен оказалось настолько опережающим свое время, что сейчас, спустя почти 80 лет, и в США, и в России авиаконструкторы вернулись к схеме «летающего крыла». При этом у нее есть как многочисленные плюсы, так и свои минусы, а в экспертных сообществах до сих пор дискутируют на тему, что все же преобладает – позитивные или отрицательные характеристики схемы.
На самом деле, ограниченное распространение схемы «летающее крыло» имеет под собой определенные основания. Если бы идею братьев Хортен было бы так легко претворить в жизнь, уже все самолеты давно на сегодня имели бы именно такую аэродинамическую схему.
Но проблема в том, что реализация данного концепта на практике весьма сложна. Если нет вертикального киля, который мог бы поддерживать устойчивость летательного аппарата в воздухе, самолетом со схемой «летающее крыло» сложно управлять.
Недостатки схемы «летающее крыло»
Очевидная проблема с обеспечением устойчивости самолета – первый и самый главный минус схемы «летающее крыло», о котором говорят эксперты. Из нее следуют такие «подпроблемы» как рывки по курсу, препятствующие нормальному выполнению ряда операций во время полета, скольжение на крыло при полете с креном (если отсутствует вертикальное оперение самолета).
Второй существенный недостаток заключается в невысокой маневренности, прямо проистекающей из проблем с управлением самолетом. И.Конюхов подчеркивает, что проблемы с управляемостью самолетом обусловлены малыми плечами действия управляющих поверхностей – рулей высоты, направления, элевонов. Летательным аппаратам, созданным по схеме «летающее крыло», необходимы большие по площади управляющие поверхности, чем другим самолетам.
Еще один недостаток связан с существенными потерями подъемной силы из-за малого плеча рулей. Кроме того, как отмечает И.Конюхов, большая относительная толщина профиля крыла у самолетов, построенных по схеме «летающее крыло», влечет за собой повышенное волновое сопротивление на сверхзвуковых скоростях.
Наконец, нельзя не отметить и техническую сложность установки всех компонентов самолета, размещения кабины летчика.
Эксперты о преимуществах «летающего крыла» перед обычной схемой
Преимущества схемы «летающее крыло» также очевидны. В первую очередь, схема «летающее крыло» обеспечивает возможность увеличения скорости полета, меньшее лобовое сопротивление, большую незаметность для радаров противника.
Можно отметить, что главным преимуществом самолетов и летательных аппаратов, созданных по данной аэродинамической схеме, является малая величина безындуктивного сопротивления. Дж.Нортроп, в свою очередь, подчеркивал, что у самолета типа «летающее крыло» коэффициент минимального аэродинамического сопротивления в 2 раза меньше, чем у обычного самолета. Следовательно, самолету схемы «летающее крыло» потребуется для поддержания одинаковой скорости менее мощный (на 33%) двигатель, а это – экономия топлива и средств.
Кроме того, эксперты выделяют и такие преимущества самолетов типа ЛК как повышенная весовая отдача в силу более равномерного распределения массы по объему самолета, меньшего количества стыковых узлов, способность к увеличению взлетной массы.
Если говорить о малой заметности самолетов ЛК для радиолокационной аппаратуры противника, то здесь стоит отметить факт более серьезных возможностей для экранирования «блестящих точек» самолета от средств радиолокации противника. Незаметность самолетов, построенных по данной схеме, выше, чем у обычных самолетов.
Многочисленные плюсы схемы «летающее крыло» в условиях дальнейшего развития авиационных технологий и материалов способны перекрыть имеющиеся минусы. Именно поэтому последние разработки в сфере военного авиастроения ориентированы, в том числе, и на использование данной схемы.
Стоит отметить, что сегодня появилась информация об утверждении окончательного облика российского перспективного дальнего ракетоносца. Речь о проекте ПАК ДА. Так вот, самолёт этот будет реализован именно по схеме летающего крыла. Причём отмечено, что он будет дозвуковым, что вызвало немало вопросов у экспертов, обсуждающих данную тему.
Схема «летающее крыло»: привлекательность для планеров самолётов и БПЛА
Как авиация развивала и воплощала в жизнь схему «летающее крыло»
Попытки воплотить в жизнь подобную схему имели место еще столетие назад: уже в 1922 году в Советском Союзе Борис Черановский конструировал легкие планеры по схеме «летающее крыло». В нацистской Германии подобные разработки «активизировались» в годы Второй мировой войны под руководством братьев Хортен.
Если говорить о нашей стране, то схема «летающее крыло» используется в разработке ОКБ Туполева дальнего стратегического бомбардировщика ПАК ДА, который собираются начать производить после 2025 года.
Беспилотные летательные аппараты схемы «летающее крыло»
Отдельный вопрос – ударные и разведывательные беспилотные летательные аппараты. Бум беспилотной авиации, как показывают бои в Сирии и Ливии, только начинается, а это означает, что развитые страны, являющиеся крупными производителями беспилотников, будут стараться усовершенствовать свои дроны, в том числе и производя их по самым современным технологиям. Схема «летающее крыло» нашла свое применение в таких беспилотных летательных аппаратах как американский БПЛА Boeing X-48. В России с 2018 года происходят испытания ударного БПЛА С-70 «Охотник».
Если мы взглянем на американский экспериментальный Boeing X-48, то увидим, что он основан на схеме «летающее крыло» и демонстрирует большую эффективность, чем обычные беспилотники.
Российский ударный беспилотник американские авторы журнала The National Interest называют очень похожим на малозаметные БПЛА, используемые американской авиацией. К такому выводу, в частности, приходит Себастьен Роблин, анализируя внешний облик российского С-70 «Охотник».
В то же время, схема «летающее крыло» не свободна, как и любая другая технология, от определенных недостатков. Так, как пишут А.Ш. Биксаев и др. в статье «Летательные аппараты нетрадиционных схем» это неспособность достичь максимального коэффициента подъемной силы, отсутствие гибкости в смысле его загрузки, особенно при малой плотности полезной нагрузки.
Однако эксперты соглашаются с тем, что аэродинамические формы современных летательных аппаратов становятся все ближе к схеме «летающее крыло», и это означает, что она действительно обладает высокой эффективностью, особенно если мы говорим о военной авиации.