Demonstrator จัดการเที่ยวบินโดยไม่มี Aileron

Demonstrator จัดการเที่ยวบินโดยไม่มี Aileron
Demonstrator จัดการเที่ยวบินโดยไม่มี Aileron

วีดีโอ: Demonstrator จัดการเที่ยวบินโดยไม่มี Aileron

วีดีโอ: Demonstrator จัดการเที่ยวบินโดยไม่มี Aileron
วีดีโอ: สารคดี : วิวัฒนาการของเรือรบในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 [ WW2 ] 2024, อาจ
Anonim

เป็นไปได้ไหมที่จะควบคุมการเคลื่อนที่ของเครื่องบินโดยไม่ใช้ระนาบเดียวที่กำลังเคลื่อนที่? การแก้ปัญหานี้สัญญาว่าจะได้รับประโยชน์มากมาย แต่ระหว่างทางไปสู่เป้าหมายที่หวงแหน นักออกแบบได้เติมเต็มอุปสรรคมากมายแล้ว แต่รถยนต์สัญชาติอังกฤษคันใหม่ที่ผลิตขึ้นตามคำจำกัดความของผู้สร้างคือ "เที่ยวบินประวัติศาสตร์" ประวัติศาสตร์ไม่ใช่ประวัติศาสตร์ แต่สำคัญ - แน่นอน

เมื่อวันที่ 17 กันยายน 2010 DEMON เทอร์โบเจ็ทไร้คนขับออกจากสนามบินบนเกาะ Walney ในคัมเบรีย อุปกรณ์ที่ไม่เหมือนใครนี้ทำให้ผู้สร้างโล่งใจจากความจำเป็นในการใช้ปีกนก ปีกปีกนก และหางเสือในการซ้อมรบ

จริงอยู่ องค์ประกอบขนนกที่เคลื่อนย้ายได้เหล่านี้ยังคงมีอยู่ใน Demon-Demonstrator แต่สามารถปิดการใช้งานได้ เราทิ้งเอาไว้เพื่อเปรียบเทียบพฤติกรรมของรถเมื่อขับในรูปแบบคลาสสิกกับรูปแบบใหม่

หลังเรียกว่าการควบคุมการบินของไหล พูดง่ายๆ ก็คือ อากาศซึ่งถูกบีบให้ไหลเข้าสู่ส่วนที่แยกจากกันของการไหลภายนอกใกล้กับพื้นผิวของลูกปืน จะเปลี่ยนการกระจายแรงดันไปรอบๆ เครื่องมือ และด้วยเหตุนี้จึงหมุนไปในทิศทางที่ถูกต้อง

Demonstrator จัดการเที่ยวบินโดยไม่มี Aileron
Demonstrator จัดการเที่ยวบินโดยไม่มี Aileron

แผนงานที่ดูเหมือนซับซ้อนมีความหมายลึกซึ้งและท้ายที่สุดจะนำไปสู่การลดความซับซ้อนของการออกแบบเครื่องบิน เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์

ภาพ
ภาพ

ให้เราอธิบายว่าการใช้กลไกของปีกแบบดั้งเดิมไม่เพียงใช้เพื่อควบคุมเครื่องบินโดยการม้วนเท่านั้น แต่ยังใช้เพื่อควบคุมลิฟต์ยกในระหว่างการบินขึ้นและลงจอด เคลื่อนที่ด้วยความเร็วต่ำ และบนยานพาหนะที่ไม่มีหาง มันยังทำหน้าที่เหมือนลิฟต์อีกด้วย

ปีกนก ปีกนก และปีกนกเหล่านี้ทำงานได้ดีตั้งแต่พี่น้องตระกูล Wright แต่เห็นได้ชัดว่าเพิ่มความซับซ้อน น้ำหนัก การบำรุงรักษา และโอกาสในการแตกหักอย่างเห็นได้ชัด ดังนั้นวิศวกรจึงมองหาทางเลือกอื่นในการเปลี่ยนทิศทางหรือระดับความสูง

และที่นี่ เป็นเวลาหลายปีแล้วที่การทดลองได้เกิดขึ้นในด้านการควบคุมเลเยอร์ขอบเขต ซึ่งในทางกลับกัน เริ่มต้นจากเอฟเฟกต์โคอันดา ด้วยการสูบฉีดหรือเป่าลมที่จุดสำคัญของปีกหรือลำตัว การใช้เครื่องบินไอพ่นที่ค่อนข้างบางสามารถส่งผลต่อการไหลของกระแสน้ำขนาดใหญ่ได้

ภาพ
ภาพ

แต่โดยปกตินักประดิษฐ์มักใช้ปรากฏการณ์นี้เพื่อลดแรงต้านอากาศพลศาสตร์ของเครื่องบินและเพิ่มแรงยกอย่างรวดเร็วที่ความเร็วต่ำ และบางครั้งก็เป็นวิธีหลักในการสร้างลิฟต์ (ตัวอย่างสุดท้ายของประเภทนี้คือยูเอฟโอขนาดเล็ก)

และชาวอังกฤษก็เน้นการพัฒนาปัญหาด้านการจัดการ ไม่ใช่เรื่องไร้สาระที่ DEMON ถูกสร้างขึ้นภายใต้กรอบของโปรแกรมด้วยชื่อที่อธิบายตนเองได้ชัดเจน "การวิจัยเชิงอุตสาหกรรมแบบบูรณาการของเครื่องบินที่ไม่มีพื้นผิวการควบคุม" (Flapless Air Vehicle Integrated Industrial Research - FLAVIIR)

ภาพ
ภาพ

DEMON มีน้ำหนัก 90 กิโลกรัมปีกของมันคือ 2.5 เมตรและความเร็วถึง 278 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

อุปกรณ์ที่ไม่ธรรมดานี้ถือกำเนิดขึ้นจากความร่วมมือของ BAE Systems ยักษ์ใหญ่ด้านอวกาศและอาวุธข้ามชาติ มหาวิทยาลัย Cranfield University และองค์กรอื่นๆ อีก 9 แห่งในสหราชอาณาจักร โครงการ FLAVIIR ได้รับทุนจาก BAE Systems และ British Engineering and Physical Research Council (EPSRC)

ภาพ
ภาพ

ดังนั้น การบังคับอากาศเข้าไปในชุดของช่องในปีกจะสร้างแรงกดที่ต้องการตกลงบนพื้นผิว ซึ่งนำไปสู่การเลี้ยว ลดหรือเพิ่มระดับความสูง การบินครั้งแรกของโดรน DEMON โดยไม่เปิดปีกและปีกนกแบบคลาสสิกแสดงให้เห็นว่าแนวคิดนี้ใช้การได้

เพื่อที่จะใช้เอฟเฟกต์ที่อธิบายไว้ในการควบคุมการบินของโดรน รูปทรงของขอบด้านท้ายของปีกของมันเปลี่ยนไปเล็กน้อย (เมื่อเทียบกับโปรไฟล์ดั้งเดิม) อย่างไรก็ตาม ความหนาโดยรวมยังคงใกล้เคียงกับเครื่องบินทั่วไป ซึ่งมีความสำคัญในแง่ของแนวโน้มการแพร่กระจายของเทคโนโลยี

โดยทั่วไปแล้ว นี่คือสิ่งที่สามารถเห็นได้ในระหว่างการตรวจสอบคร่าวๆ ของเครื่องบินจากภายนอก นอกเหนือจากลักษณะที่ผิดปกติของหัวฉีดไอเสียของเครื่องยนต์ นวัตกรรมที่เหลือ (นั่นคือชุดกลไกที่ควบคุมการไหลของอากาศเพิ่มเติมทั้งหมดเหล่านี้) ถูกซ่อนอยู่ภายใน

ภาพ
ภาพ

ในการแถลงข่าวของ BAE Systems Richard Williams ผู้อำนวยการโครงการ Future Capability Innovation กล่าวถึงเที่ยวบินไปยัง Cumbria ว่า "ฉันมั่นใจว่าฉันได้เห็นช่วงเวลาสำคัญในประวัติศาสตร์การบินแล้ว"

"การที่เครื่องบินบินและบังคับทิศทางได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องใช้หางเสือแบบเดิมถือเป็นความสำเร็จในตัวเอง ในขณะเดียวกัน เราก็ใช้วิธีการก่อสร้างใหม่และกลไกควบคุมใหม่จำนวนหนึ่งเพื่อให้บรรลุเป้าหมาย นี่เป็นเป้าหมายที่ทะเยอทะยานมาก และเรามี ประสบความสำเร็จ" ศาสตราจารย์จาก Cranfield, John Fielding, หัวหน้าวิศวกรและหัวหน้าทีมที่ออกแบบ The Demon กล่าวเสริม

ภาพ
ภาพ

ชาวอังกฤษกล่าวว่า DEMON จะไม่ถูกผลิตเป็นจำนวนมาก แต่หลักการที่นำมาใช้ในอนาคตมีแนวโน้มที่จะใช้กับเครื่องบินลำอื่น ตามความจริงแล้ว DEMON จำเป็นต้องเติมกรวยใหม่ด้วยเทคโนโลยีที่แปลกใหม่