Cho đến nay, rất nhiều hệ thống máy bay không người lái cho các mục đích khác nhau đã được tạo ra ở nước ta và nước ngoài. Trong quá trình chế tạo UAV, rất nhiều ý tưởng và giải pháp được sử dụng, bao gồm. tất cả các sơ đồ khí động học chính. Cách bố trí "cánh bay" khá phổ biến vì nó mang lại những lợi thế nổi tiếng - đồng thời dẫn đến một số hạn chế.
Ở nước ta, chủ đề Cánh bay đã được đưa ra cách đây vài chục năm, nhưng hướng đi này không mấy thành công. Trong lĩnh vực hàng không có người lái, các kế hoạch khác đã được phát triển, bao gồm. tương tự về cấu trúc, chẳng hạn như không có đuôi hoặc bố cục tích hợp.
Tuy nhiên, tình hình đã thay đổi đáng kể với sự bắt đầu tích cực và phát triển hàng loạt của các phương tiện bay không người lái. Trong lĩnh vực này, người ta có thể nhận ra đầy đủ hơn - và đưa vào hoạt động - tất cả những ưu điểm chính của "cánh bay" trong các loại thiết bị khác nhau. Chúng ta hãy xem xét những ví dụ thú vị nhất về việc sử dụng sơ đồ như vậy trong các UAV nội địa.
Hạng nhẹ
Vào đầu những năm 2000, chiếc UAV đầu tiên của gia đình Eleron tương lai của công ty ENIX đã xuất hiện. Nó là một phương tiện siêu nhẹ nặng 3400 g với sải cánh dưới 1,5 m, với sự hỗ trợ của nhóm cánh quạt điện, nó có thể đạt tốc độ hơn 100 km / h và bay trong 70-75 phút. Trọng tải của máy bay không người lái là máy ảnh ngày và đêm.
Sau đó, các mẫu mới của gia đình đã xuất hiện, chẳng hạn như "Eleron-10". Cánh của nó đã tăng chiều dài lên tới 2, 2 m và khối lượng của nó đã tăng lên 15, 5 kg. Do pin lớn hơn và dung lượng lớn hơn, nó có thể ở trên không trong 2, 5 giờ và hoạt động ở khoảng cách ít nhất 50 km từ người điều khiển (với truyền tín hiệu video). Tất cả các mẫu của gia đình Eleron đã được tìm thấy ứng dụng trong quân đội và các cơ quan thực thi pháp luật.
Bạn cũng có thể lưu ý đến dòng UAV ZALA 421 của công ty ZALA Aero Group. Họ này bao gồm các loài không đuôi, có cánh bay và thậm chí cả một động cơ quay nghiêng và động cơ đa năng. Thiết bị nặng tính bằng kg có khả năng bay hàng chục km và mang theo thiết bị trinh sát. Một số mẫu này được chấp nhận cung cấp và được sản xuất hàng loạt. Kho đạn lủng lẳng ZALA KUB đứng tách biệt. Sản phẩm này cũng có các tính năng của một cánh bay.
Hạng nặng
Vì một số lý do, sơ đồ "cánh bay" không được áp dụng trong các dự án trong nước của tầng lớp trung lưu, nhưng nó có ích khi tạo ra một số mẫu nặng. Do quy mô và chức năng mà chúng mang lại, những dự án như vậy đã liên tục thu hút sự chú ý của công chúng và giới chuyên môn.
Năm 2007, RSK MiG đã giới thiệu một mô hình kích thước đầy đủ của UAV tấn công hạng nặng Skat. Dự án đã cung cấp để chế tạo một cỗ máy nặng 20 tấn với sải cánh 11,5 m và một động cơ tuốc bin phản lực. Tốc độ thiết kế đạt 850 km / h, tầm hoạt động 4000 km. Máy bay không người lái được cho là có thể mang lên tàu tới 6 tấn vũ khí tại 4 điểm của hệ thống treo bên trong. Cùng với mô hình "Skat", một số loại vũ khí máy bay dẫn đường đã được trình diễn, tương thích với nó.
Trong tương lai, số phận của dự án vẫn còn mơ hồ. Ông được nhớ đến vài năm một lần, nhưng không đề cập đến bất kỳ sự tiến bộ nào. Đồng thời, nó được tuyên bố, công việc dừng lại và tiếp tục. Tin tức mới nhất thuộc loại này đã xuất hiện cách đây một năm - và không có tin nhắn mới nào kể từ đó.
Vào tháng 6 năm 2018, một chiếc UAV S-70 "Okhotnik" hạng nặng đầy kinh nghiệm do công ty "Sukhoi" phát triển đã được đưa ra khỏi xưởng lắp ráp. Sải cánh của cỗ máy này ước tính khoảng 18-20 m, trọng lượng cất cánh tối thiểu 20 tấn, sử dụng một động cơ tuốc bin phản lực. Các khoang bên trong có trọng tải vài tấn. Theo nhiều nguồn tin khác nhau, UAV được chế tạo dưới dạng siêu âm hoặc siêu âm. Một hệ thống điều khiển tự động tiên tiến được sử dụng, có khả năng tương tác với người điều khiển hoặc máy bay khác.
Chuyến bay đầu tiên của Okhotnik diễn ra vào ngày 3 tháng 8 năm 2019 và các chuyến bay thử nghiệm vẫn đang tiếp tục. S-70 hoạt động độc lập và kết hợp với tiêm kích Su-57. Vẫn chưa biết khi nào công việc phát triển sẽ hoàn thành và bắt đầu sản xuất hàng loạt.
Lợi ích trong bối cảnh
Ưu điểm của thiết kế cánh bay so với các cách bố trí khí động học khác đã được biết đến nhiều. Chúng ta hãy xem xét lý do chính xác tại sao nó lại trở nên hữu ích trong việc tạo ra một số phương tiện bay không người lái trong nước (và không chỉ).
Ưu điểm chính của sơ đồ là khả năng biến toàn bộ hoặc gần như toàn bộ bề mặt của khung máy bay thành bề mặt chịu lực - với sự gia tăng tương ứng về đặc tính bay và / hoặc khả năng chuyên chở. Đặc điểm của chương trình này cho phép các UAV tương đối nhẹ với lượng dự trữ nhiên liệu nhỏ hoặc pin có dung lượng hạn chế ở trên không lâu hơn so với các thiết kế truyền thống có kích thước và trọng lượng tương tự.
Cánh bay mang lại lợi thế về không gian bố trí sẵn có. Các thành phần và cụm cần thiết không chỉ có thể được đặt trong thân máy bay, như trong sơ đồ thông thường, mà còn ở phần trung tâm được kết hợp nhuần nhuyễn với nó hoặc trong cánh có độ dày tăng lên. Những cơ hội như vậy được thể hiện rõ nhất qua "Skat" và "Hunter" hạng nặng. Bên trong các tàu lượn của họ, người ta có thể đặt các động cơ tuốc bin phản lực khá lớn, khoang chở hàng và thùng chứa một lượng lớn nhiên liệu. Các UAV hạng nhẹ được chế tạo theo cách tương tự, mặc dù có những khác biệt dễ hiểu.
Một đặc điểm quan trọng của cánh bay là tiềm năng tàng hình. Các đường viền mượt mà của cấu hình mong muốn, kết hợp với việc lựa chọn vật liệu chính xác, có thể giảm đáng kể diện tích tán xạ hiệu quả. Theo nhiều ước tính khác nhau, những kỹ thuật như vậy đã được sử dụng trong các dự án Thợ săn và Trượt băng. Điều tương tự cũng áp dụng cho một số phát triển nước ngoài.
Đối phó với sự không hoàn hảo
Đối với tất cả các lợi thế của nó, cánh bay không phải là không có nhược điểm của nó, mà cần phải được xử lý. Thông thường, những vấn đề như vậy quá nghiêm trọng và dẫn đến việc từ bỏ một sơ đồ như vậy để chuyển sang các bố cục khác.
Một trong những thách thức lớn nhất khi tạo ra đôi cánh bay, bao gồm. UAV được liên kết với việc bố trí các đơn vị cần thiết trong khối lượng của một cấu hình cụ thể. Các đơn vị lớn nhất chỉ có thể được đặt bên trong phần nhô ra của thân máy bay hoặc phần trung tâm, thể tích của chúng không phải là vô hạn. Việc mở rộng các khoang có sẵn yêu cầu thiết kế lại khí động học, điều này không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được hoặc được khuyến khích.
May mắn thay, những vấn đề này được giải quyết thành công sớm trong giai đoạn thiết kế. Ngoài ra, trong lĩnh vực UAV, có một số đặc điểm tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí các đơn vị. Vì vậy, máy bay không người lái không cần buồng lái và các hệ thống liên quan, và việc điều khiển được thực hiện bằng thiết bị điện tử không cần nhiều không gian.
Một vấn đề nghiêm trọng là hành vi của một cánh bay trong không khí. Không có đuôi thẳng đứng, một chiếc máy bay như vậy không thể chứng minh độ ổn định của đường ray có thể chấp nhận được. Cũng có một vấn đề với việc cung cấp quyền kiểm soát. Độ cao truyền thống ở mép sau của cánh làm tốt công việc kiểm soát độ lăn, nhưng có thể cho thấy khả năng kiểm soát độ cao không đủ do không đủ bù đắp từ tâm khối lượng. Nếu không có đuôi thẳng đứng, có vấn đề về kiểm soát yaw.
Sự ổn định của đầu có thể được đảm bảo với sự trợ giúp của các đầu cong, như trên một số Eleron và một phần của UAV ZALA. Việc kiểm soát khóa học có thể được thực hiện bằng cách tách các bầu chọn, như "Skat". Một giải pháp triệt để có thể là từ bỏ sơ đồ "cánh bay" để chuyển sang kiểu không đuôi với bánh lái và bánh lái chính thức.
Sự phát triển tích cực của máy bay tự động và thiết bị điện tử nói chung góp phần giải quyết mọi vấn đề về độ ổn định và khả năng điều khiển. Các UAV hiện đại thuộc tất cả các lớp chính sử dụng tự động hóa tốc độ cao và các thuật toán tiên tiến có khả năng duy trì chuyến bay với các thông số xác định và phản ứng với các hiện tượng không mong muốn.
Một trong những lựa chọn
Nhìn chung, sơ đồ “cánh bay” ở trình độ phát triển công nghệ hiện nay là hữu ích và có thể được sử dụng trong một số dự án nhất định. Các tính năng đặc trưng của nó có thể được sử dụng để giải quyết các vấn đề nhất định, nhận được các lợi ích và lợi thế nghiêm trọng so với các chương trình khác. Tuy nhiên, do tồn tại những hạn chế và nhược điểm, cánh bay không trở thành một giải pháp phổ biến và rõ ràng tích cực - và do đó không thể thay thế các phương án khác.
Các UAV của các kế hoạch khác vẫn đang được tạo ra và thực hiện. Vì vậy, cùng với cánh bay "Eleron", "Đại bàng" bố trí bình thường được tích cực sử dụng. Altius với thân máy bay chính thức và cánh thẳng hẹp đang được thử nghiệm đồng thời với Thợ săn tấn công. Hơn nữa, trong một số loại máy bay không người lái nhất định, cánh bay vẫn chưa được ứng dụng, chẳng hạn như trong lĩnh vực phương tiện bay tầm xa tầm trung (MALE).
Do đó, những người sáng tạo ra công nghệ hàng không mới cần phải nhớ về sự tồn tại của các phương án khí động học khác nhau và hiểu các tính năng đặc trưng của chúng, từ đó có thể lựa chọn các giải pháp tối ưu cho các dự án cụ thể. Với cách tiếp cận này, các mẫu mới của thiết bị không người lái hoặc thiết bị khác sẽ có hình dáng và đặc điểm tối ưu - bất kể sự hiện diện hay không có thân máy bay và sức mạnh rõ rệt.
