NASA испытало беспилотник с технологией активного подавления флаттера

Американское агентство NASA провело 9 апреля 2015 года испытания беспилотного летательного аппарата X-56A MUTT (Muli-Utility Technology Testbed, многоцелевая испытательная платформа), оборудованного технологией активного подавления флаттера и снижения ветровой нагрузки. О состоявшемся испытании стало известно в середине апреля. Согласно пресс-релизу NASA, беспилотный аппарат пробыл в воздухе 20 минут. Он выполнял полет на высоте 1,2 тысячи метров на скорости в 70 узлов (около 130 километров в час).

В общей сложности опытный беспилотник должен совершить серию из восьми полетов, в ходе которых будет проверяться так называемая аэросервоэластичная технология. Такая технология позволяет организовывать взаимодействие автоматических механизмов управления полетом и эластичных элементов конструкции крыла с учетом влияния на летательный аппарат аэродинамической нагрузки. В частности, автоматические элероны, активированные на всем продолжении полета, позволяют управлять потоком воздуха на крыле, снижая нагрузку на него. В испытании принял участие второй по счету и последний образец X-56A, сконструированный подразделением Skunk Works американской компании Lockheed Martin.

Полет первого образца беспилотника состоялся в июле 2013 года. Беспилотник X-56A сконструирован по схеме «полукрыла», представляющей собой обычную аэродинамическую схему «летающее крыло» с удлиненным гибким крылом выраженной стреловидности с относительно узкими практически по всей длине консолями, но имеющим массивные корневые наплывы в хвостовой части фюзеляжа. Само крыло аппарата оснащено значительными по площади законцовками, которые позволяют повысить подъемную силу на конце и снизить вихревое сопротивление, возникающее при срыве воздушного потока.

Согласно расчетам инженеров, такая конструкция крыла вкупе с уменьшенным профилем фюзеляжа, должна способствовать активному подавлению флаттера. Так называют самовозбуждающиеся незатухающие автоколебания конструкции летательного аппарата, возникающие при достижении критической скорости. Эта скорость зависит от самой конструкции самолета; конструкторы рассчитывают конструкцию самолета так, чтобы скорость возникновения флаттера была несколько выше предельной скорости полета летательного аппарата.

Тем не менее, в определенных условиях, например, в пикировании или при сильных порывах ветра, флаттер может возникать на меньших скоростях полета. При резонансе автоколебаний конструкции самолета летательный аппарат может разрушиться. Технологии активного подавления флаттера и снижения ветровой нагрузки в перспективе позволят создавать более легкие, но и более устойчивые в полете летательные аппараты различного класса. В частности, результаты исследований по программе X-56A планируется использовать при разработке перспективных военно-транспортных самолетов и разведывательных беспилотных летательных аппаратов.

С явлением флаттера авиаконструкторы впервые столкнулись в 1930-х годах, когда происходил интенсивный рост максимальных скоростей полета по мере изобретения новых двигателей и новых конструкций воздушных винтов. С освоением реактивной авиации число летных происшествий, причиной которых стал флаттер, стало увеличиваться. По данным министерства обороны США и Федерального авиационного агентства, только в 1940-1950-х годах из-за флаттера были потеряны более ста самолетов.