Sampai saat ini, banyak sekali sistem udara tak berawak untuk berbagai keperluan telah dibuat di negara kita dan di luar negeri. Selama pembangunan UAV, berbagai ide dan solusi digunakan, termasuk. semua skema aerodinamis utama. Tata letak "sayap terbang" cukup populer karena menawarkan keuntungan yang terkenal - dan pada saat yang sama menyebabkan beberapa keterbatasan.
Di negara kita, tema sayap terbang diangkat beberapa dekade yang lalu, tetapi arah ini tidak banyak berhasil. Di bidang penerbangan berawak, skema lain dikembangkan, termasuk. serupa secara struktural, seperti tata letak berekor atau integral.
Namun, situasinya berubah secara dramatis dengan dimulainya pengembangan aktif dan massal kendaraan udara tak berawak. Di area ini, dimungkinkan untuk lebih menyadari - dan menjalankan - semua keunggulan utama "sayap terbang" di berbagai kelas peralatan. Mari kita pertimbangkan contoh paling menarik dari penggunaan skema semacam itu di UAV domestik.
Kelas ringan
Pada awal tahun 2000-an, UAV pertama dari keluarga Eleron masa depan dari perusahaan ENIX muncul. Itu adalah kendaraan ultralight dengan berat 3400 g dengan rentang sayap kurang dari 1,5 m. Dengan bantuan kelompok penggerak baling-baling listrik, ia dapat mencapai kecepatan lebih dari 100 km / jam dan terbang selama 70-75 menit. Muatan drone adalah kamera siang dan malam.
Kemudian, sampel keluarga baru muncul, seperti "Eleron-10". Sayapnya telah meningkat menjadi 2, 2 m dalam rentang, dan massanya telah tumbuh menjadi 15,5 kg. Karena baterai yang lebih besar dan lebih luas, ia mampu bertahan di udara selama 2, 5 jam dan bekerja pada jarak setidaknya 50 km dari operator (dengan transmisi sinyal video). Semua sampel keluarga Eleron telah menemukan aplikasi di tentara dan lembaga penegak hukum.
Anda juga dapat mencatat jalur UAV ZALA 421 dari perusahaan ZALA Aero Group. Keluarga ini termasuk sayap terbang tanpa ekor dan bahkan tiltrotor dan multicopter. Perangkat dengan berat dalam kilogram mampu terbang puluhan kilometer dan membawa peralatan pengintaian. Beberapa sampel ini diterima untuk dipasok dan diproduksi secara massal. Amunisi yang berkeliaran ZALA KUB berdiri terpisah. Produk ini juga memiliki fitur sayap terbang.
Kelas berat
Untuk sejumlah alasan, skema "sayap terbang" tidak menemukan aplikasi dalam proyek domestik kelas menengah, tetapi berguna saat membuat beberapa sampel berat. Karena ukuran dan fungsi yang mereka tawarkan, proyek semacam itu secara konsisten menarik perhatian publik dan profesional.
Pada tahun 2007 RSK MiG menghadirkan model ukuran penuh dari UAV serangan berat Skat. Proyek ini menyediakan konstruksi mesin seberat 20 ton dengan lebar sayap 11,5 m dan mesin turbojet. Kecepatan desain mencapai 850 km / jam, jangkauannya 4000 km. Drone itu seharusnya membawa hingga 6 ton senjata di 4 titik suspensi internal. Bersama dengan mock-up "Skat", beberapa jenis senjata pesawat berpemandu diperlihatkan, kompatibel dengannya.
Di masa depan, nasib proyek tetap tidak jelas. Dia dikenang setiap beberapa tahun, tetapi tanpa menyebutkan kemajuan apa pun. Pada saat yang sama, diklaim, pekerjaan berhenti dan dilanjutkan. Berita terbaru semacam ini muncul setahun yang lalu - dan tidak ada pesan baru sejak itu.
Pada Juni 2018, sebuah UAV S-70 "Okhotnik" berat yang berpengalaman yang dikembangkan oleh perusahaan "Sukhoi" dikeluarkan dari toko perakitan. Lebar sayap mesin ini diperkirakan 18-20 m, berat lepas landas setidaknya 20 ton, menggunakan satu mesin turbojet. Muatannya beberapa ton di kompartemen internal. Menurut berbagai sumber, UAV dibuat sub atau transonik. Sistem kontrol otomatis canggih digunakan, yang mampu berinteraksi dengan operator atau pesawat lain.
Penerbangan pertama Okhotnik berlangsung pada 3 Agustus 2019, dan uji terbang masih berlangsung. S-70 beroperasi secara independen dan bersama dengan pesawat tempur Su-57. Tidak diketahui kapan pekerjaan pengembangan akan selesai dan produksi massal akan dimulai.
Manfaat dalam konteks
Keuntungan dari desain sayap terbang dibandingkan pengaturan aerodinamis lainnya sudah diketahui. Mari kita pertimbangkan mengapa sebenarnya itu berguna dalam pembuatan beberapa kendaraan udara tak berawak domestik (dan tidak hanya).
Keuntungan utama dari skema ini adalah kemampuan untuk mengubah seluruh atau hampir seluruh permukaan badan pesawat menjadi permukaan yang menahan beban - dengan peningkatan karakteristik penerbangan dan / atau daya dukung yang sesuai. Fitur skema ini memungkinkan UAV yang relatif ringan dengan cadangan bahan bakar kecil atau baterai dengan kapasitas terbatas untuk tetap berada di udara lebih lama daripada desain tradisional dengan ukuran dan berat yang sama.
Sayap terbang menawarkan keuntungan dalam hal tata ruang yang tersedia. Komponen dan rakitan yang diperlukan dapat ditempatkan tidak hanya di badan pesawat, seperti pada skema normal, tetapi juga di bagian tengah yang terkonjugasi dengan mulus dengannya atau di sayap dengan ketebalan yang meningkat. Peluang seperti itu paling baik ditunjukkan oleh "Skat" dan "Hunter" yang berat. Di dalam glider mereka, dimungkinkan untuk menempatkan mesin turbojet yang cukup besar, kompartemen kargo, dan tangki dengan bahan bakar dalam jumlah besar. UAV ringan dibangun dengan cara yang sama, meskipun dengan perbedaan yang dapat dimengerti.
Fitur penting dari sayap terbang adalah potensinya dalam hal siluman. Kontur halus dari konfigurasi yang diinginkan, dikombinasikan dengan pilihan material yang tepat, dapat secara drastis mengurangi area hamburan efektif. Menurut berbagai perkiraan, teknik seperti itu digunakan dalam proyek Hunter dan Skat. Hal yang sama berlaku untuk sejumlah perkembangan asing.
Berurusan dengan ketidaksempurnaan
Dengan segala kelebihannya, sayap terbang bukannya tanpa kekurangan yang harus dihadapi. Seringkali, masalah seperti itu terlalu serius dan menyebabkan ditinggalkannya skema semacam itu demi tata letak lain.
Salah satu tantangan terbesar saat membuat sayap terbang, termasuk. UAV dikaitkan dengan tata letak unit yang diperlukan dalam volume konfigurasi tertentu. Unit terbesar hanya dapat ditempatkan di dalam tonjolan badan pesawat atau bagian tengah, yang volumenya tidak terbatas. Memperluas kompartemen yang tersedia memerlukan desain ulang aerodinamis, yang tidak selalu memungkinkan atau disarankan.
Untungnya, masalah ini berhasil diatasi di awal fase desain. Selain itu, di bidang UAV terdapat beberapa fitur yang memudahkan tata letak unit. Jadi, drone tidak membutuhkan kokpit dan sistem terkait, dan kontrol dilakukan oleh elektronik yang tidak membutuhkan banyak ruang.
Masalah serius adalah perilaku sayap terbang di udara. Tidak memiliki ekor vertikal, pesawat semacam itu tidak dapat menunjukkan stabilitas lintasan yang dapat diterima. Ada juga masalah dengan penyediaan kontrol. Elevon tradisional di trailing edge sayap melakukan pekerjaan yang baik dalam mengontrol roll, tetapi dapat menunjukkan kontrol pitch yang tidak memadai karena offset yang tidak memadai dari pusat massa. Tanpa ekor vertikal, ada masalah kontrol yaw.
Stabilitas pos dapat dipastikan dengan bantuan ujung bengkok, seperti pada beberapa Eleron dan bagian dari UAV ZALA. Kontrol kursus dapat dilakukan dengan memisahkan elevon, seperti "Skat". Solusi radikal dapat berupa pengabaian skema "sayap terbang" demi skema tanpa ekor dengan lunas dan kemudi penuh.
Pengembangan aktif autopilot dan elektronik secara umum berkontribusi pada solusi semua masalah dengan stabilitas dan kemampuan kontrol. UAV modern dari semua kelas utama menggunakan otomatisasi berkecepatan tinggi dan algoritme canggih yang mampu mempertahankan penerbangan dengan parameter tertentu dan bereaksi terhadap fenomena yang tidak diinginkan.
Salah satu pilihan
Secara umum, skema "sayap terbang" pada tingkat perkembangan teknologi saat ini berguna dan dapat digunakan dalam proyek-proyek tertentu. Fitur karakteristiknya dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah tertentu, menerima manfaat dan keunggulan serius dibandingkan skema lain. Namun, karena adanya keterbatasan dan kerugian, sayap terbang tidak menjadi solusi universal dan positif yang pasti - dan karenanya tidak dapat menggantikan skema lain.
UAV dari skema lain masih dibuat dan diimplementasikan. Jadi, bersama dengan sayap terbang "Eleron", "Elang" dari tata letak normal digunakan secara aktif. Altius dengan badan pesawat yang lengkap dan sayap lurus yang sempit sedang diuji secara bersamaan dengan pemogokan Hunter. Apalagi pada drone kelas tertentu, sayap terbang belum ditemukan aplikasinya, misalnya di bidang medium-altitude long-range vehicle (MALE).
Dengan demikian, pencipta teknologi penerbangan baru perlu mengingat keberadaan skema aerodinamis yang berbeda dan memahami fitur karakteristiknya, yang akan memungkinkan untuk memilih solusi optimal untuk proyek tertentu. Dengan pendekatan ini, sampel baru dari peralatan tak berawak atau lainnya akan memiliki penampilan dan karakteristik yang optimal - terlepas dari ada atau tidaknya badan pesawat dan empennage yang jelas.
