Самолеты будущего смогут изменять свою форму в полете [ Редагувати ]

Агентство перспективных оборонных проектов США DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) исследует возможность использования новейших материалов для создания самолета, способного изменять свою форму в полете. Такой самолет стал бы поистине многоцелевым и совершил бы настоящую революцию в деле создания малозаметных летательных аппаратов.

Перспективы исследовательского проекта весьма впечатляющи. По словам руководителя проекта Эфраима Гарсия, рассматривается возможность создания разведывательного самолета с размахом крыльев 40 футов (около 12 метров), который мог бы при необходимости непосредственно в полете изменить собственную физическую форму, превратившись в скоростной самолет с дельтовидным крылом, получив возможность атаковать цели. Новые разработки предполагается использовать при создании беспилотных аппаратов.

В то время как Пентагон большинство своих самолетов именует "многоцелевыми", по мнению Гарсия эти аппараты представляют собой плод "непростого компромисса" между противоречащими друг другу требованиями. Тип крыла самолета определяет класс задач, для решения которых он подходит наилучшим образом. Наиболее близко продвинулись к созданию переконфигурируемых ("морфных") самолетов разработчики крыла с переменной стреловидностью (например, для самолета F-14), однако достоинства таких самолетов во многом сводятся на нет большим весом конструкции, связанным с наличием подвижных частей.

В ближайшей перспективе DARPA сосредоточится на создании меняющих форму крыльев. Не научившись менять их форму в полете, невозможно говорить о создании "морфного" самолета, подчеркивает Гарсия. На первом этапе работ продолжительностью 30 месяцев предполагается разработать несколько конструкций крыльев для последующих испытаний в аэродинамической трубе. Крыло должно иметь размах 20-40 футов и соответствовать скоростям полета 0,5-0,9 Маха. Техническое задание предусматривает возможность изменения отношения длины крыла к его ширине на 200%, изменения площади на 50%, его хорды на 50%, а также изменения его стреловидности на 20 градусов. Вес крыла не должен превосходить вес обычных современных крыльев.

Со временем DARPA предполагает построить летающий прототип, в котором, помимо крыльев, были бы и другие меняющие форму элементы конструкции. Например, можно было бы изменять форму воздухозаборника двигателя, так чтобы он оптимально соответствовал различным скоростным режимам полета. Фюзеляж самолета можно заставить "сжиматься" по мере сокращения запасов горючего в баках. "Морфные" крылья могут пройти испытания как на существующих моделях самолетов, так и на специальных прототипах, обладающих иными "морфными" возможностями. Одна из наиболее заманчивых черт "морфных" конструкций - это возможность управлять самолетом в отсутствие традиционных рулей, которые значительно увеличивают заметность самолетов на экранах радаров. Для управления бомбардировщиком В-2 в полете, к примеру, применен выдвигающийся расщепляющийся щиток-закрылок, при использовании которого существенно увеличивается заметность самолета. Гарсия полагает, что "морфный" самолет мог бы создавать из фюзеляжа на пустом месте "виртуальный руль", который исчезал бы снова, как только в нем отпадала бы необходимость.

Необходимые для этого материалы пока проходят апробацию в основном в лабораториях, однако DARPA полагает, что пришла пора сделать следующий шаг. Работы агентства поддерживаются исследовательской лабораторией ВВС США и НАСА, которое в прошлом году начало реализацию проекта "21st Century Aerospace Vehicle", предусматривающего, в частности, изучение "морфных" технологий. В прошлом уже делались попытки научиться изменять форму крыльев с помощью классических механических решений, основанных на механических приводах, но DARPA полагает, что использование современных материалов окажется более эффективным.

В качестве таких материалов, наряду с другими, рассматриваются сплавы с эффектом памяти, которые могут изменять свою форму под действием термоэлектрического эффекта, а также пьезоэлектрики, сжимающиеся либо удлиняющиеся при пропускании через них электрического тока. Для успеха проекта, разумеется, необходимо, чтобы конструкция "морфных" крыльев позволяла бы выдерживать аэродинамические силы, а также нести обычную нагрузку. "Полагаю что далеко не факт, что нам удастся справиться с этим", - отмечает сам Гарсия.