À ce jour, un grand nombre de systèmes aériens sans pilote à des fins diverses ont été créés dans notre pays et à l'étranger. Lors de la construction de l'UAV, un large éventail d'idées et de solutions sont utilisées, incl. tous les grands schémas aérodynamiques. La disposition "aile volante" est très populaire car elle offre des avantages bien connus - et en même temps entraîne certaines limitations.
Dans notre pays, le thème de l'aile volante a été repris il y a plusieurs décennies, mais cette direction n'a pas eu beaucoup de succès. Dans le domaine de l'aviation habitée, d'autres schémas ont été développés, incl. structurellement similaires, tels que la disposition sans queue ou intégrale.
Cependant, la situation a radicalement changé avec le début du développement actif et massif de véhicules aériens sans pilote. Dans ce domaine, il a été possible de mieux comprendre - et de mettre en œuvre - tous les principaux avantages de "l'aile volante" dans différentes classes d'équipement. Considérons les exemples les plus intéressants de l'utilisation d'un tel schéma dans les drones nationaux.
Classe légère
Au début des années 2000, le premier drone de la future famille Eleron de la société ENIX fait son apparition. C'était un véhicule ultraléger pesant 3400 g avec une envergure de moins de 1,5 m. Avec l'aide d'un groupe à hélices électriques, il pouvait atteindre des vitesses de plus de 100 km/h et voler pendant 70-75 minutes. La charge utile du drone était constituée de caméras jour et nuit.
Plus tard, de nouveaux échantillons de la famille sont apparus, tels que "Eleron-10". Son aile a augmenté à 2, 2 m d'envergure, et sa masse est passée à 15,5 kg. Grâce à des batteries plus grosses et plus volumineuses, il est capable de rester en l'air pendant 2, 5 heures et de fonctionner à une distance d'au moins 50 km de l'opérateur (avec transmission de signal vidéo). Tous les échantillons de la famille Eleron ont trouvé une application dans l'armée et les forces de l'ordre.
A noter également la ligne de drones ZALA 421 de la société ZALA Aero Group. Cette famille comprend des ailes volantes sans queue et même un tiltrotor et un multicoptère. Les appareils pesant en kilogrammes sont capables de voler sur des dizaines de kilomètres et d'emporter du matériel de reconnaissance. Certains de ces échantillons sont acceptés pour l'approvisionnement et sont produits en série. Les munitions vagabondes ZALA KUB se démarquent. Ce produit a également les caractéristiques d'une aile volante.
Poids lourd
Pour un certain nombre de raisons, le schéma de "l'aile volante" n'a pas trouvé d'application dans les projets domestiques de la classe moyenne, mais il s'est avéré utile lors de la création d'échantillons lourds. En raison de la taille et de la fonction qu'ils offrent, de tels projets ont constamment attiré l'attention du public et des professionnels.
En 2007, RSK MiG a présenté un modèle grandeur nature du drone d'attaque lourde Skat. Le projet prévoyait la construction d'un engin de 20 tonnes avec une envergure de 11,5 m et un turboréacteur. La vitesse de conception a atteint 850 km / h, l'autonomie était de 4000 km. Le drone était censé embarquer jusqu'à 6 tonnes d'armes en 4 points de la suspension interne. Avec la maquette "Skat", plusieurs types d'armes aériennes guidées ont été démontrées, compatibles avec celle-ci.
À l'avenir, le sort du projet est resté vague. On se souvenait de lui toutes les quelques années, mais sans mention d'aucun progrès. Dans le même temps, a-t-on affirmé, le travail s'est arrêté et a continué. Les dernières nouvelles de ce genre sont apparues il y a un an - et il n'y a eu aucun nouveau message depuis lors.
En juin 2018, un drone lourd expérimenté S-70 "Okhotnik" développé par la société "Sukhoi" a été sorti de l'atelier de montage. L'envergure de cette machine est estimée à 18-20 m, la masse au décollage est d'au moins 20 tonnes, un seul turboréacteur est utilisé. La charge utile est de plusieurs tonnes dans les compartiments internes. Selon diverses sources, le drone est rendu sub- ou transsonique. Un système de contrôle automatique avancé est utilisé, capable d'interagir avec l'opérateur ou un autre aéronef.
Le premier vol de l'Okhotnik a eu lieu le 3 août 2019 et les essais en vol sont toujours en cours. Le S-70 fonctionne indépendamment et en conjonction avec le chasseur Su-57. On ne sait pas quand les travaux de développement seront terminés et la production de masse commencera.
Avantages en contexte
Les avantages d'une conception d'aile volante par rapport à d'autres dispositions aérodynamiques sont bien connus. Voyons pourquoi exactement cela s'est avéré utile dans la création de certains véhicules aériens sans pilote domestiques (et pas seulement).
Le principal avantage du schéma est la possibilité de transformer toute ou presque toute la surface de la cellule en une surface porteuse - avec une augmentation correspondante des caractéristiques de vol et / ou de la capacité de charge. Cette caractéristique du schéma permet aux drones relativement légers avec une petite réserve de carburant ou des batteries de capacité limitée de rester dans l'air plus longtemps que les conceptions traditionnelles de taille et de poids similaires.
L'aile volante offre des avantages en termes d'espaces d'aménagement disponibles. Les composants et assemblages nécessaires peuvent être placés non seulement dans le fuselage, comme dans le schéma normal, mais également dans la section centrale parfaitement conjuguée avec celui-ci ou dans l'aile d'épaisseur accrue. De telles opportunités sont mieux illustrées par le lourd "Skat" et "Hunter". À l'intérieur de leurs planeurs, il était possible de placer des turboréacteurs, des compartiments à cargaison et des réservoirs assez gros avec une grande quantité de carburant. Les drones légers sont construits de la même manière, mais avec des différences compréhensibles.
Une caractéristique importante de l'aile volante est son potentiel en termes de furtivité. Des contours lisses de la configuration souhaitée, combinés au choix correct du matériau, peuvent réduire considérablement la zone de diffusion efficace. Selon diverses estimations, de telles techniques ont été utilisées dans les projets Hunter et Skat. Il en va de même pour un certain nombre de développements étrangers.
Traiter les imperfections
Malgré tous ses avantages, l'aile volante n'est pas sans inconvénients, qu'il faut gérer. Souvent, de tels problèmes sont trop graves et conduisent à l'abandon d'un tel schéma au profit d'autres aménagements.
L'un des plus grands défis lors de la création d'ailes volantes, incl. UAV est associé à la disposition des unités nécessaires dans les volumes d'une configuration spécifique. Les plus grosses unités ne peuvent être placées qu'à l'intérieur de la saillie du fuselage ou de la section centrale, dont le volume n'est pas infini. L'élargissement des compartiments disponibles nécessite une refonte aérodynamique, ce qui n'est pas toujours possible ou conseillé.
Heureusement, ces problèmes sont résolus avec succès dès le début de la phase de conception. De plus, dans le domaine des drones, certaines fonctionnalités facilitent l'agencement des unités. Ainsi, le drone n'a pas besoin de cockpit et de systèmes associés, et le contrôle est effectué par une électronique qui ne nécessite pas beaucoup d'espace.
Un problème sérieux est le comportement d'une aile volante dans les airs. N'ayant pas d'empennage vertical, un tel aéronef ne peut pas démontrer une stabilité de route acceptable. Il y a aussi un problème avec la fourniture de contrôle. Les élevons traditionnels sur le bord de fuite de l'aile font un bon travail de contrôle du roulis, mais peuvent montrer un contrôle de tangage insuffisant en raison d'un décalage insuffisant par rapport au centre de masse. Sans empennage vertical, il y a un problème de contrôle en lacet.
La stabilité du cap peut être assurée à l'aide de pointes coudées, comme sur certains Elerons et une partie des drones ZALA. Le contrôle de parcours peut être effectué en divisant des élevons, comme le "Skat". Une solution radicale pourrait être l'abandon du schéma de "l'aile volante" au profit d'un modèle sans queue avec une quille et un gouvernail à part entière.
Le développement actif des pilotes automatiques et de l'électronique en général contribue à la solution de tous les problèmes de stabilité et de contrôlabilité. Les drones modernes de toutes les classes principales utilisent une automatisation à grande vitesse et des algorithmes avancés capables de maintenir le vol avec des paramètres spécifiés et de réagir aux phénomènes indésirables.
L'une des options
En général, le schéma "aile volante" au niveau actuel de développement technologique est utile et peut être utilisé dans certains projets. Ses caractéristiques peuvent être utilisées pour résoudre certains problèmes, bénéficiant de sérieux avantages et avantages par rapport à d'autres régimes. Cependant, en raison de la présence de limitations et d'inconvénients, l'aile volante ne devient pas une solution universelle et sans équivoque positive - et ne peut donc pas remplacer d'autres schémas.
Les drones d'autres systèmes sont toujours en cours de création et de mise en œuvre. Ainsi, avec l'aile volante "Eleron", les "Aigles" de la disposition normale sont activement utilisés. Altius avec un fuselage à part entière et une aile droite étroite est testé simultanément avec la frappe Hunter. Par ailleurs, dans certaines classes de drones, l'aile volante n'a pas encore trouvé d'application, par exemple dans le domaine des véhicules moyenne altitude longue portée (MALE).
Ainsi, les créateurs de nouvelles technologies aéronautiques doivent se souvenir de l'existence de différents schémas aérodynamiques et comprendre leurs caractéristiques, ce qui permettra de choisir les solutions optimales pour des projets spécifiques. Avec cette approche, les nouveaux échantillons d'équipements sans pilote ou autre auront une apparence et des caractéristiques optimales - indépendamment de la présence ou de l'absence d'un fuselage et d'un empennage prononcés.
