حتى الآن ، تم إنشاء عدد كبير جدًا من الأنظمة الجوية غير المأهولة لأغراض مختلفة في بلدنا وفي الخارج. أثناء بناء الطائرة بدون طيار ، يتم استخدام مجموعة واسعة من الأفكار والحلول ، بما في ذلك. جميع المخططات الهوائية الرئيسية. يحظى تصميم "الجناح الطائر" بشعبية كبيرة لأنه يوفر مزايا معروفة - وفي نفس الوقت يؤدي إلى بعض القيود.
في بلدنا ، تم تناول موضوع الجناح الطائر منذ عدة عقود ، لكن هذا الاتجاه لم يحالفه النجاح. في مجال الطيران المأهول ، تم تطوير مخططات أخرى ، بما في ذلك. متشابهة من الناحية الهيكلية ، مثل التصميم اللامع أو المتكامل.
ومع ذلك ، تغير الوضع بشكل كبير مع بدء التطوير النشط والجماعي للمركبات الجوية غير المأهولة. في هذا المجال ، كان من الممكن تحقيق - وتشغيل - جميع المزايا الرئيسية لـ "الجناح الطائر" في فئات مختلفة من المعدات. دعونا ننظر في أكثر الأمثلة إثارة للاهتمام لاستخدام مثل هذا المخطط في الطائرات بدون طيار المحلية.
فئة خفيفة
في بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، ظهرت أول طائرة بدون طيار لعائلة Eleron المستقبلية من شركة ENIX. كانت مركبة خفيفة الوزن يبلغ وزنها 3400 جرام ويبلغ طول جناحها أقل من 1.5 متر ، وبمساعدة مجموعة تعمل بالمروحة الكهربائية ، يمكن أن تصل سرعتها إلى أكثر من 100 كم / ساعة وتطير لمدة 70-75 دقيقة. كانت حمولة الطائرة بدون طيار من كاميرات النهار والليل.
في وقت لاحق ، ظهرت عينات جديدة من العائلة ، مثل "Eleron-10". زاد جناحه إلى مترين ، ونمت كتلته إلى 15.5 كجم. نظرًا لوجود بطاريات أكبر وأكثر اتساعًا ، فهي قادرة على البقاء في الهواء لمدة 2 و 5 ساعات والعمل على مسافة لا تقل عن 50 كم من المشغل (مع نقل إشارة الفيديو). تم تطبيق جميع عينات عائلة Eleron في الجيش ووكالات إنفاذ القانون.
يمكنك أيضًا ملاحظة خط UAV ZALA 421 من شركة ZALA Aero Group. تشمل هذه العائلة الطائرات التي لا تحتوي على خلفية ، والأجنحة الطائرة ، وحتى المروحة المائلة والمتعددة المروحية. الأجهزة التي تزن بالكيلوغرام قادرة على الطيران عشرات الكيلومترات وحمل معدات الاستطلاع. يتم قبول بعض هذه العينات للتزويد ويتم إنتاجها بكميات كبيرة. ذخيرة التسكع ZALA KUB منفصلة. يحتوي هذا المنتج أيضًا على ميزات الجناح الطائر.
وزن ثقيل
لعدد من الأسباب ، لم يجد مخطط "الجناح الطائر" تطبيقًا في المشاريع المحلية للطبقة الوسطى ، ولكنه كان مفيدًا عند إنشاء بعض العينات الثقيلة. نظرًا لحجمها ووظيفتها ، فقد جذبت هذه المشاريع انتباه الجمهور والمهنيين باستمرار.
في عام 2007 ، قدمت RSK MiG نموذجًا بالحجم الكامل للطائرة بدون طيار Skat للهجوم الثقيل. نص المشروع على بناء آلة تزن 20 طنًا بجناحين يبلغ 11.5 مترًا ومحرك نفاث. وصلت سرعة التصميم إلى 850 كم / ساعة ، وكان المدى 4000 كم. كان من المفترض أن تحمل الطائرة بدون طيار ما يصل إلى 6 أطنان من الأسلحة في 4 نقاط من التعليق الداخلي. جنبا إلى جنب مع نموذج "Skat" ، تم عرض عدة أنواع من أسلحة الطائرات الموجهة ، المتوافقة معها.
في المستقبل ، ظل مصير المشروع غامضًا. كان يتم تذكره كل بضع سنوات ، ولكن دون ذكر أي تقدم. في الوقت نفسه ، قيل ، توقف العمل واستمر.ظهرت آخر الأخبار من هذا النوع قبل عام - ولم تكن هناك رسائل جديدة منذ ذلك الحين.
في يونيو 2018 ، تم إخراج طائرة بدون طيار ثقيلة من طراز S-70 "Okhotnik" طورتها شركة "Sukhoi" من ورشة التجميع. يقدر طول جناحي هذه الآلة بـ 18-20 م ، ووزن الإقلاع 20 طن على الأقل ، ويستخدم محرك واحد نفاث. الحمولة هي عدة أطنان في المقصورات الداخلية. وفقًا لمصادر مختلفة ، فإن الطائرة بدون طيار مصنوعة تحت أو ترانزيت. يتم استخدام نظام تحكم أوتوماتيكي متقدم قادر على التفاعل مع المشغل أو الطائرات الأخرى.
تمت أول رحلة لطائرة Okhotnik في 3 أغسطس 2019 ، ولا تزال اختبارات الطيران جارية. تعمل S-70 بشكل مستقل بالاشتراك مع مقاتلة Su-57. من غير المعروف متى سيتم الانتهاء من أعمال التطوير وسيبدأ الإنتاج الضخم.
الفوائد في السياق
إن مزايا تصميم الجناح الطائر على الترتيبات الديناميكية الهوائية الأخرى معروفة جيدًا. دعونا نفكر في السبب الذي جعله مفيدًا في إنشاء بعض المركبات الجوية المحلية (وليس فقط) بدون طيار.
الميزة الرئيسية للمخطط هي القدرة على تحويل كامل أو كامل سطح هيكل الطائرة تقريبًا إلى سطح حاملة - مع زيادة مقابلة في خصائص الطيران و / أو القدرة الاستيعابية. تسمح ميزة المخطط هذه للطائرات بدون طيار الخفيفة نسبيًا باحتياطي وقود صغير أو بطاريات ذات سعة محدودة بالبقاء في الهواء لفترة أطول من التصاميم التقليدية ذات الحجم والوزن المماثلين.
يوفر الجناح الطائر مزايا من حيث مساحات التصميم المتاحة. يمكن وضع المكونات والتجمعات الضرورية ليس فقط في جسم الطائرة ، كما هو الحال في المخطط العادي ، ولكن أيضًا في القسم الأوسط المقترن به بسلاسة أو في الجناح ذي السماكة المتزايدة. يتم إظهار هذه الفرص بشكل أفضل من خلال "Skat" و "Hunter" الثقيل. داخل الطائرات الشراعية الخاصة بهم ، كان من الممكن وضع محركات نفاثة كبيرة إلى حد ما ، ومقصورات شحن وخزانات بكمية كبيرة من الوقود. يتم بناء الطائرات بدون طيار الخفيفة بطريقة مماثلة ، وإن كان ذلك مع وجود اختلافات مفهومة.
ميزة مهمة للجناح الطائر هي قدرته من حيث التخفي. يمكن للخطوط الملساء للتكوين المطلوب ، جنبًا إلى جنب مع الاختيار الصحيح للمادة ، أن تقلل بشكل كبير من منطقة التشتت الفعالة. وفقًا لتقديرات مختلفة ، تم استخدام هذه التقنيات في مشروعي Hunter و Skat. الأمر نفسه ينطبق على عدد من التطورات الخارجية.
التعامل مع العيوب
على الرغم من كل مزايا الجناح الطائر ، فإنه لا يخلو من عيوبه التي يجب التعامل معها. غالبًا ما تكون مثل هذه المشكلات خطيرة للغاية وتؤدي إلى التخلي عن مثل هذا المخطط لصالح تخطيطات أخرى.
أحد أكبر التحديات عند إنشاء أجنحة طائرة ، بما في ذلك. ترتبط الطائرات بدون طيار بتخطيط الوحدات الضرورية ضمن أحجام تكوين معين. يمكن وضع أكبر الوحدات فقط داخل نتوء جسم الطائرة أو القسم المركزي ، وحجمها ليس لانهائي. يتطلب توسيع المقصورات المتوفرة إعادة التصميم الديناميكي الهوائي ، وهو أمر غير ممكن أو مستحسن دائمًا.
لحسن الحظ ، تمت معالجة هذه المشكلات بنجاح مبكرًا في مرحلة التصميم. بالإضافة إلى ذلك ، في مجال الطائرات بدون طيار ، هناك بعض الميزات التي تسهل تخطيط الوحدات. لذلك ، لا تحتاج الطائرة بدون طيار إلى قمرة القيادة والأنظمة ذات الصلة ، ويتم التحكم عن طريق إلكترونيات لا تتطلب مساحة كبيرة.
المشكلة الخطيرة هي سلوك الجناح الطائر في الهواء. نظرًا لعدم وجود ذيل عمودي ، لا يمكن لمثل هذه الطائرة إثبات استقرار مسار مقبول. هناك أيضًا مشكلة في توفير السيطرة. تقوم الارتفاعات التقليدية الموجودة على الحافة الخلفية للجناح بعمل جيد للتحكم في الانقلاب ، ولكن يمكن أن تظهر تحكمًا غير كافٍ في الملعب بسبب عدم كفاية الإزاحة عن مركز الكتلة. بدون الذيل العمودي ، هناك مشكلة في التحكم في الانحراف.
يمكن ضمان استقرار الرأس بمساعدة الأطراف المنحنية ، كما هو الحال في بعض Elerons وجزء من الطائرات بدون طيار ZALA. يمكن التحكم في الدورة عن طريق تقسيم المستويات ، مثل "Skat". يمكن أن يكون الحل الجذري هو التخلي عن مخطط "الجناح الطائر" لصالح مخطط عديم الذيل مع عارضة ودفة كاملة.
يساهم التطوير النشط للطيار الآلي والإلكترونيات بشكل عام في حل جميع مشاكل الاستقرار والتحكم. تستخدم الطائرات بدون طيار الحديثة من جميع الفئات الرئيسية أتمتة عالية السرعة وخوارزميات متقدمة قادرة على الحفاظ على الطيران بمعلمات محددة والتفاعل مع الظواهر غير المرغوب فيها.
أحد الخيارات
بشكل عام ، مخطط "الجناح الطائر" في المستوى الحالي لتطوير التكنولوجيا مفيد ويمكن استخدامه في بعض المشاريع. يمكن استخدام ميزاته المميزة في حل مشكلات معينة ، والحصول على مزايا ومزايا جدية مقارنة بالمخططات الأخرى. ومع ذلك ، نظرًا لوجود قيود وعيوب ، لا يصبح الجناح الطائر حلاً شاملاً وإيجابيًا بشكل لا لبس فيه - وبالتالي لا يمكن أن يحل محل المخططات الأخرى.
لا تزال الطائرات بدون طيار من المخططات الأخرى قيد الإنشاء والتنفيذ. لذلك ، جنبا إلى جنب مع الجناح الطائر "Eleron" ، يتم استخدام "النسور" من التخطيط العادي بنشاط. يتم اختبار Altius بجسم كامل وجناح مستقيم ضيق في وقت واحد مع Strike Hunter. علاوة على ذلك ، في فئات معينة من الطائرات بدون طيار ، لم يجد الجناح الطائر تطبيقًا بعد ، على سبيل المثال ، في مجال المركبات طويلة المدى متوسطة الارتفاع (ذكر).
وبالتالي ، يحتاج مبتكرو تكنولوجيا الطيران الجديدة إلى تذكر وجود مخططات ديناميكية هوائية مختلفة وفهم ميزاتها المميزة ، والتي ستجعل من الممكن اختيار الحلول المثلى لمشاريع محددة. مع هذا النهج ، سيكون للعينات الجديدة من المعدات غير المأهولة أو غيرها من المعدات مظهر وخصائص مثالية - بغض النظر عن وجود أو عدم وجود جسم الطائرة والذيل الواضح.
