Новым самолётам нужны птичьи крылья с рыбьей чешуёй

Жёсткие крылья, очевидно, не могут оптимально работать в разных режимах полёта. Это известно давно, и отсюда родилась идея морфинга — трансформации самолётных крыльев для большего их сходства с живыми. Причём в качестве прообразов используются не только птицы, но и рыбы.

Над проектами морфинг-самолётов уже не первый год работают инженеры и учёные в разных компаниях и институтах. Главным образом — в США.

 

 

Занимаются этим в исследовательских организациях NASA, есть эта тема и в списке задач оборонного научно-исследовательского агентства DARPA, которое сотрудничает с рядом авиастроительных фирм.

В идеале крылья нового поколения самолётов должны изменять свой размах до 50%, а также в широких пределах менять стреловидность, профиль поперечного сечения, угол поперечного V и другие основные геометрические параметры.

Пока ярких, зримых результатов что-то не видно. Но уж больно заманчивой кажется идея.

И вот университет Пенсильвании (Pennsylvania State University) обнародовал первые результаты своего исследования по данной теме.

Здесь изобрели крылья самолета, которые изменяют форму, как крылья птицы и закрыты чешуёй, как рыба.

Правда, пока команда построила весьма ограниченную настольную модель.

	Джордж Лезитр (слева) и его помощник Дипак Рамракиани (Deepak Ramrahkyani) (фото с сайта eurekalert.org).

Лидер проекта доктор Джордж Лезитр (George Lesieutre) полагает, что крылья, способные плавно изменять свою форму в широких пределах пригодятся и для коммерческих машин, и для истребителей.

Не говоря уже о беспилотных разведывательных аппаратах, которые должны на высокой скорости добраться в удалённый район, где затем часами медленно курсировать, передавая изображение с видеокамер.

Морфинг-крылья, разработанные в университете, могут менять и свою площадь, и форму поперечного сечения.

Основа этих крыльев — изменчивая клеточная или сотовая силовая структура, выполняющая роль "костей и связок", а также сегментированная чешуйчатая "кожа".

Компьютерная модель адаптации крыла к разным режимам полёта (иллюстрации с сайтов radio.weblogs.com и personal.psu.edu).

Многоугольные ячейки каркаса, расположенные вдоль верхней и нижней поверхности крыла, могут складываться по-разному, изгибая, таким образом, крылья вверх и вниз.

А если их трансформировать согласованно — меняется размах крыла.

На этой странице можно найти видео трансформации силового каркаса морфинг-крыла.

Более обширный каркас, теоретически, полноценного морфинг-крыла. Кошмар для технологов (иллюстрация с сайта personal.psu.edu).

Что интересно, авторы проекта вовсе не пытаются повторить в металле "природные патенты", что часто пробуют провернуть (обычно безуспешно) строители махолётов.

Целое крыло должны составлять сотни миниатюрных ячеек каркаса со своими осями, приводами и прочим. Насколько эффективной окажется такая сложная система?

Есть большие сомнения насчёт эффективности именно этого пути развития крыльев летательных аппаратов.

Морфинг-самолёт в представлении NASA (иллюстрация с сайта dfrc.nasa.gov).

Неужели увлёкшись полностью гибким, будто живым крылом, инженеры подзабыли, что чрезмерное усложнение и утяжеление его начинки может в значительной мере поглотить аэродинамические преимущества морфинг-схемы?

Возможно поэтому, несмотря на исследования в данном направлении, проведённые разными организациями в течение нескольких лет, морфинг-истребителей или хотя бы маленьких беспилотных разведчиков, мы так и не увидели.

Однако пока учёные в университете Пенсильвании не разочаровались в своём проекте.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru