Началась сертификация адаптивного крыла

Американская компания Aviation Partners заключило с FlexSys партнерское соглашение о сертификации и коммерциализации технологии адаптивного крыла FlexFoil для гражданской авиации. Как пишет Aviation Week, такая технология позволяет изменять форму крыла на разных режимах полетов. При этом, благодаря установке FlexFoil, масса самого крыла снижается за счет отказа от большого количества приводов и выпускаемых многосекционных элементов.

Сертификация новой технологии будет проводиться в Федеральном управлении гражданской авиации США. Консорциум Aviation Partners и FlexSys рассчитывает начать продажи уже сертифицированной технологии адаптивного крыла через полтора-два года. По оценке Aviation Partners, установка вертикальных законцовок крыла на более чем 5,4 тысячи пассажирских самолетов Boeing позволила авиакомпаниям сэкономить более пяти миллиардов галлонов топлива. FlexSys позволит увеличить этот показатель на 1,7 процента.

После начала продаж FlexFoil система адаптивного крыла будет устанавливаться по желанию заказчика как на уже летающие самолеты, так и на перспективные лайнеры. Компания-разработчик утверждает, что новая технология позволяет улучшить аэродинамические показатели крыла при разных коэффициентах подъемной силы — от 0,1 до 1,2. При этом уровень собственных аэродинамических шумов планера во время полета снижается примерно на 40 процентов.

Кроме того, FlexFoil меньше подвержена обледенению. В настоящее время в самолетах одной из противообледенительных систем является пневматическая. Она представляет собой небольшие эластичные камеры, размещаемые на передней кромке крыла и около нее. При начинающемся обледенении в камеры подается сжатый воздух, они раздуваются, раскалывают лед, и он уносится набегающими потоками воздуха. FlexFoil, представляющая собой закрылки и отклоняемые носки, способна изгибаться и разбивать наслоения льда.

По оценке разработчиков, FlexFoil не будет стоить дорого, а ее использование в авиации быстро окупится. Кроме того, система не будет требовать частого ремонта. По итогам наземных испытаний, разработчики выяснили, что ресурс FlexFoil в пять раз превышает ресурс пассажирских самолетов. Это достигается, в частности, за счет распределения летных нагрузок по всему адаптивному крылу, что уменьшает скорость возникновения усталости.

Летные испытания FlexFoil проводились на модифицированном бизнес-джете Gulfstream III совместно со специалистами NASA. В общей сложности система провела в воздухе 50 часов. На этом самолете привод отклоняемых носков и закрылков осуществлялся при помощи гидравлической системы. Разработчики утверждают, что управлять аэродинамическими плоскостями можно и при помощи электродвигателей. Во время испытаний закрылки FlexFoil отклонялись на величину от девяти до 40 градусов. Время полного выпуска составляло 30 секунд.

На опытовом самолете Gulfstream III стандартные закрылки были заменены подвижными продольными аэродинамическими плоскостями длиной 5,5 метра, концы которых плавно сопряжены с самим крылом гибкими обтекателями. Длина обтекателей составляла около 0,6 метра. Благодаря такому техническому решению летчики могли изменять конфигурацию крыла, увеличивая или уменьшая его подъемную силу. Причем, в отличие от обычных закрылков, FlexFoil позволяет точнее регулировать подъемную силу в зависимости от условий окружающей среды.

Сегодня для управления несущей способностью крыла преимущественно используются закрылки (на больших самолетах крыло имеет также и предкрылки). Закрылки располагаются симметрично на задней кромке крыла и представляют собой профилированные отклоняемые поверхности. В убранном состоянии они являются продолжением поверхности крыла, но в выпущенном — отходят от него с образованием щелей. Выпуск закрылков позволяет изменить кривизну и площадь поверхности крыла, а следовательно и его несущую способность.
Закрылки имеют ряд недостатков. В частности, выпуск этих элементов управления увеличивает аэродинамическое сопротивление, отнимая при этом часть тяги двигателей при взлете. Кроме того, при выпуске закрылков изменяется продольная балансировка самолета и возникает пикирующий момент, из-за чего осложняется управление летательным аппаратом.

Василий Сычёв