Американцы занялись разработкой распределенных закрылков

Специалисты NASA занялись разработкой новой системы закрылков для пассажирских самолетов, которая позволит оптимизировать аэродинамические параметры крыла на протяжении всего полета. Как пишет Aviation Week, новую разработку специалисты называют распределенными закрылками, или сплошными закрылками с переменным изгибом (Variable Camber Continuous Trailing-Edge Flap, VCCTEF).

Закрылки являются частью механизации крыла и представляют собой симметрично расположенные аэродинамические плоскости. В убранном состоянии они образуют единую плоскость с крылом, немного увеличивая его площадь. В выдвинутом положении они зачастую отходят от крыла с образованием щелей, благодаря чему увеличивается кривизна профиля крыла и площадь его поверхности.

Выпуск закрылков позволяет увеличить подъемную силу крыла. Эти элементы используют во время взлета, набора высоты, полета на малых скоростях, снижении и посадке. Во время крейсерского полета закрылки полностью убирают. При некоторых условиях во время крейсерского полета, например, при попадании в зону высокой турбулентности, эффективность крыла снижается. При этом использовать закрылки нельзя.

VCCTEF призваны решить эту проблему. Проект предполагает использование специального компьютера, который будет отслеживать аэродинамические параметры крыла на всем протяжении полета и рассчитывать оптимальное положение распределенных закрылков. Выпуск или уборка последних будут оптимизировать крыло для наилучшей эффективности.

Сами закрылки будут представлять собой набор из множества закрылков (в базовом проекте — 32, по 16 на каждой из консолей крыла), укрытых под эластичной гладкой поверхностью, растянутой по всей задней кромке крыла. Положение каждого закрыла будет регулироваться индивидуально. В результате кривизна профиля и площадь будут оптимизироваться для каждого участка крыла.

Предварительное компьютерное моделирование распределенных закрылков уже было проведено и было признано успешным. Теперь исследователи занимаются оптимизацией формы закрылков, расположенных под эластичной поверхностью. Кроме того, ведется разработка программного алгоритма, который будет отслеживать характеристики крыла и рассчитывать выпуск закрылков.

По оценке NASA, если систему распределенных закрылков попытаться реализовать в железе сегодня, крыло самолета станет в существенно тяжелее и конструктивно сложнее. Необходимы новые легкие, но мощные приводы и надежные эластичные материалы, из которых можно сделать покрытие закрылков.

Однако распределенные закрылки могут стать обязательной частью перспективных тонких удлиненных крыльев, специально проектируемых для ламинарного обтекания и наименьшего лобового сопротивления.

В конце прошлого года американская компания FlexSys приступила к сертификации адаптивных закрылков FlexFoil, которые можно будет начать устанавливать на пассажирские самолеты уже в 2017-2018 году. FlexFoil представляет собой гибкие бесщелевые предкрылки и закрылки, углом отклонения которых можно управлять либо через электрогидравлическую систему, либо посредством электрических приводов.

Такие элементы управляются автоматически на протяжении всего полета самолета, изменяя форму его крыла. Таким образом крыло оптимизируется по разные меняющиеся условия полета, уменьшается его сопротивление, выравниваются воздушные потоки на поверхности. Испытания адаптивного крыла успешно завершились в конце апреля 2015 года. Они проводились совместно с NASA.

Василий Сычёв