Чем длиннее и тоньше крыло, тем меньше сопротивление воздуха и тем более экономичным становится полет. Однако такие крылья имеют серьезный недостаток — они слишком гибкие, что приводит к значительным вибрациям в воздухе.
Инженеры NASA и Boeing завершили ключевой этап испытаний, которые способны кардинально изменить внешний вид пассажирских самолетов. В аэродинамической трубе исследовательского центра Лэнгли они протестировали модель крыла нового типа — более узкого и вытянутого по сравнению с современными лайнерами. Такая конструкция позволяет сократить расход топлива, а значит, снизить как стоимость перелетов, так и выбросы в атмосферу.
Внедрению таких крыльев ранее мешала серьезная проблема — высокая вибрация, возникающая во время полета. Вибрация — это не только дискомфорт для пассажиров, она может привести к разрушению крыла, что создает реальную угрозу для самолета.
«Когда крыло обладает высокой гибкостью, оно вибрирует значительно сильнее, чем крыло традиционного профиля, — объясняет Дженнифер Пинкертон, аэрокосмический инженер NASA. — Порывы ветра и маневры самолета вызывают гораздо более интенсивные колебания по сравнению с обычным крылом. При этом крылья с большим удлинением более экономичны, и мы стараемся использовать это преимущество, одновременно контролируя аэроупругий отклик».
Главная угроза — это явление, которое специалисты называют флаттером. Это резонансные колебания конструкции, интенсивность которых нарастает лавинообразно. «Флаттер очень опасен, — продолжает Пинкертон. — Когда воздушный поток над крылом взаимодействует со структурой самолета и возбуждает собственные частоты крыла, колебания усиливаются и могут расти экспоненциально, что приводит к катастрофическому разрушению конструкций».
Для испытаний использовали крупномасштабную модель самолета с крылом длиной около четырех метров, созданную компанией NextGen Aeronautics. Ключевым элементом конструкции стали десять подвижных панелей на задней кромке крыла. Регулируя их положение, инженеры смогли значительно уменьшить нежелательные колебания.
Испытания проводились в трансзвуковой аэродинамической трубе, где моделируются условия, близкие к реальному полету на крейсерской скорости. Предварительный анализ данных уже показал, что разработанные системы управления демонстрируют значительное улучшение характеристик.
Теперь команда анализирует собранные данные и планирует поделиться результатами с авиационным сообществом в ближайшие месяцы. Работа ведется в рамках проекта NASA по передовым технологиям воздушного транспорта, цель которого — сделать авиацию более эффективной и экологически чистой.
Тем временем самолет «Байкал» с российской силовой установкой совершил первый полет, и у нас есть его видео.
Фото: hi-tech.mail.ru