.png "Учасник Нормано-Сільванського (1)")
Проект SbiDir-FW (Supersonic Bi-directional Flying Wing, «Сверхзвуковое летающее крыло с изменяемым направлением полёта»), предложенный НАСА разработчиком из Университета Майами (США), — крайне остроумная попытка решения этой проблемы. Перед нами летающее крыло, спроектированное для экономичного дальнего полёта на дозвуковой скорости. А если развернуть тот же ЛА на 90?, то перед нами летающее крыло с хорошей сверхзвуковой аэродинамикой и малым сопротивлением. Первая ипостась по форме ближе к птице, а вторая к крылатой ракете, причём сверхзвуковой. В ходе обратной трансформации узкий сверхзвуковой фюзеляж-ЛК при повороте естественным образом перетекает в более толстое по профилю крыло с более высоким аэродинамическим качеством и, соответственно, экономичностью. Благодаря оригинальной форме ЛК при прохождении звукового барьера почти не должно быть звукового удара…
Снизу слева показан дозвуковой режим, с большими крыльями и высоким сопротивлением, в то время как снизу законцовки распрямлены, и направление полёта изменилось на боковое. К сверхзвуку готов? (Здесь и ниже иллюстрации Gecheng Zha.)
По заявлению ведущего разработчика проекта Гэ Чэн Чжа, предварительные расчёты показывают, что при скоростях в M1,6 и M2 самолёт в конфигурации бизнес-джета будет иметь аэродинамическое качество, равное 16! Для сравнения можно напомнить, что МиГ-25 на M1,5 имел АК, равное всего 4,2, и даже пассажирский «Конкорд» на M2 показывал аэродинамическое качество, равное лишь 7,16, — «в разы» хуже! Это настолько далеко от данных абсолютного большинства сверхзвуковых самолётов, что требует некоторого пояснения.
Разумеется, в основном достичь этого помогает малая нагрузка на крыло, в сравнении с вышеназванными машинами, по форме не являющимися «летающим крылом». Однако сам по себе этот фактор не смог бы обеспечить успех: ведь чтобы эффективно разгоняться на дозвуке, да даже и просто взлетать или садиться, профиль крыла пришлось бы делать толще, что не позволило бы добиться низкого сопротивления на сверхзвуке. Так что если расчёты были проведены корректно, перед нами сенсационная по своим сравнительным преимуществом концепция ЛА.
Напомним: идея самолёта с изменяемой геометрией крыла далеко не нова, но все её реализации имели серьёзные недостатки. Кроме крыла при переходе с дозвука на сверхзвук нужно менять ещё много чего, а сделать это не так просто, как изменить угол его стреловидности. Крыло с изменяемой геометрией всегда, с самого своего появления на Messerschmitt Р.1101, было компромиссом, резко удорожающим аппарат (из-за прогрессирующего усложнения механизации и гидросистем), не говоря уже о его радикально большем весе в сравнении с обычным. Так что преимущества аппарата, которому не нужно «двигать крыльями» в полёте для тотальной смены аэродинамического облика (например, со сменой хорды крыла), в общем-то очевидны.
Читатель, конечно, уже задался вопросом: а как же происходит этот загадочный, в условиях полёта на значительных скоростях, переход от полёта вперёд к «полёту боком», от дозвука к сверхзвуку и наоборот?
А вот как. Законцовки крыльев — их единственный подвижный компонент в предложенной концепции — просто выпрямляются, обеспечивая поворот всей машины на 90?. Понятно, что «просто» это только на словах, а на практике ещё требуется доказать отсутствие опасности срыва потока с крыла с соответствующими печальными последствиями и прочими плоскими штопорами. Переход от сверхзвука к дозвуковому режиму обеспечивается, как вы уже догадались, складыванием законцовок, автоматически ведущим к развороту машины вбок. Тут же возникает другой вопрос: а что будет при переходном режиме, когда самолёт ещё не потерял скорость, а нос и корма у него внезапно начинают подниматься? Не начнутся ли проблемы с устойчивостью на курсе? А как быть с поворотом двигателей в полёте? Автор концепта уверяет, что всё просчитано, и проблем не будет. Всё будет как-то так:
В целом концепт выглядит многообещающе: максимальная скорость M1,6–2,0 а (1 720–2 400 км/ч); почти полное отсутствие звукового удара позволяет взлетать и садиться на наземных аэродромах любой страны (во многих регионах мира переход звукового барьера над сушей запрещён); низкая нагрузка на крыло и его толстый профиль позволяют взлёт с полос длиной менее 750 м (близко к показателям некоторых массовых истребителей Второй мировой), при пассажировместимости до 70 человек.
НАСА уже выделило $100 тыс. команде конструкторов, которых будто бы должно хватить на доведение проекта до стадии продувки модели в аэродинамической трубе. Если окажется, что поворот на 90? не является проблемой, то обещается ещё $500 тыс., на дальнейшую доводку. Конечно, этого не хватит для полномасштабной реализации проекта, но что-то подсказывает нам, что если это полетит, то от желающих профинансировать летающий боком самолёт придётся ещё отбиваться. Слишком уж велики потенциальные преимущества «всережимного самолёта».
http://science.compulenta.ru/704763/