الاستعدادات لإطلاق Eleron-3 UAV. تصوير وزارة الدفاع في الاتحاد الروسي / mil.ru
حتى الآن ، تم إنشاء عدد كبير من الطائرات بدون طيار في بلدنا وفي الخارج. طيران مجمعات لأغراض مختلفة. أثناء بناء الطائرة بدون طيار ، يتم استخدام مجموعة واسعة من الأفكار والحلول ، بما في ذلك. جميع المخططات الهوائية الرئيسية. يتمتع تصميم "الجناح الطائر" بشعبية معينة ، مع منح مزايا معينة - وفي نفس الوقت يؤدي إلى بعض القيود.
في بلدنا ، تم تناول موضوع الجناح الطائر منذ عدة عقود ، لكن هذا الاتجاه لم يحالفه النجاح. في مجال الطيران المأهول ، تم تطوير مخططات أخرى ، بما في ذلك. متشابهة من الناحية الهيكلية ، مثل التصميم اللامع أو المتكامل.
ومع ذلك ، تغير الوضع بشكل كبير مع بداية التطوير النشط والجماعي للمركبات الجوية غير المأهولة. في هذا المجال ، كان من الممكن تحقيق - وتشغيل - جميع المزايا الرئيسية لـ "الجناح الطائر" في فئات مختلفة من المعدات. دعونا ننظر في أكثر الأمثلة إثارة للاهتمام لتطبيق مثل هذا المخطط في الطائرات بدون طيار المحلية.
فئة خفيفة
في بداية العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، ظهرت أول طائرة بدون طيار لعائلة Eleron المستقبلية من ENIKS. كان عبارة عن جهاز خفيف الوزن يبلغ وزنه 3400 جرام ويبلغ طول جناحه أقل من 1,5 متر ، وبمساعدة مجموعة المروحة الكهربائية ، يمكن أن يصل سرعته إلى أكثر من 100 كم / ساعة ويطير لمدة 70-75 دقيقة. الحمولة طائرة بدون طيار كانت هناك كاميرات ليلا ونهارا.
الطائرات بدون طيار "Eleron-10D". الصورة Vitalykuzmin.net
في وقت لاحق ، ظهرت عينات جديدة من العائلة ، مثل Eleron-10. وقد زاد امتداد جناحه إلى 2,2 مترًا ، وزاد وزنه إلى 15,5 كجم. نظرًا لوجود بطاريات أكبر وأكثر اتساعًا ، فهي قادرة على البقاء في الهواء لمدة 2,5 ساعة والعمل على مسافة لا تقل عن 50 كم من المشغل (مع نقل إشارة الفيديو). تم تطبيق جميع عينات عائلة Eleron في الجيش ووكالات إنفاذ القانون.
يمكنك أيضًا ملاحظة خط ZALA 421 UAV من ZALA Aero Group. تشمل هذه العائلة الطائرات التي لا تحتوي على خلفية ، والأجنحة الطائرة وحتى المروحة المائلة والمتعددة المروحية. الأجهزة التي تزن بالكيلوغرام قادرة على الطيران عشرات الكيلومترات وحمل معدات الاستطلاع. تم قبول بعض هذه العينات للإمداد وتم إنتاجها بكميات كبيرة. ذخيرة التسكع ZALA KUB تقف منفصلة. يحتوي هذا المنتج أيضًا على ميزات الجناح الطائر.
وزن ثقيل
لعدد من الأسباب ، لم يجد مخطط "الجناح الطائر" تطبيقًا في مشاريع الطبقة المتوسطة المحلية ، ولكنه كان مفيدًا عند إنشاء بعض العينات الثقيلة. نظرًا لحجمها ووظائفها المقترحة ، فقد جذبت هذه المشاريع انتباه الجمهور والمتخصصين باستمرار.
في عام 2007 ، قدمت RAC MiG نموذجًا بالحجم الكامل لطائرة Skat Heavy Strike UAV. تضمن المشروع بناء آلة تزن 20 طنًا بجناحين 11,5 مترًا ومحرك نفاث. وصلت السرعة المقدرة إلى 850 كم / ساعة ، والمدى - 4000 كم. كان من المفترض أن تحمل الطائرة بدون طيار ما يصل إلى 6 أطنان من الأسلحة في 4 نقاط تعليق داخلية. جنبا إلى جنب مع نموذج Skat ، تم عرض عدة أنواع من الطائرات الخاضعة للتحكم المتوافقة معها.
طائرة بدون طيار خفيفة الوزن ZALA 421-08M - يمكن إطلاقها "باليد". الصورة ZALA Aero Group / zala.aero
في المستقبل ، ظل مصير المشروع غامضًا. تم ذكره مرة كل بضع سنوات ، ولكن دون أي ذكر لأي تقدم. في نفس الوقت ، كما ذكر ، توقف العمل واستمر. آخر أخبار ظهر هذا النوع قبل عام - ومنذ ذلك الحين لم ترد أي تقارير جديدة.
في يونيو 2018 ، تم سحب طائرة تجريبية ثقيلة بدون طيار من طراز S-70 Okhotnik طورتها شركة Sukhoi من ورشة التجميع. يقدر طول جناحي هذه الآلة بـ 18-20 م ، ووزن الإقلاع 20 طن على الأقل ، ويستخدم محرك واحد نفاث. الحمولة هي عدة أطنان في المقصورات الداخلية. وفقًا لمصادر مختلفة ، فإن الطائرة بدون طيار مصنوعة مسبقًا أو ترانزيت. يتم استخدام نظام تحكم أوتوماتيكي متطور قادر على التفاعل مع المشغل أو الطائرات الأخرى.
تمت أول رحلة لطائرة Okhotnik في 3 أغسطس 2019 ، ولا تزال اختبارات الطيران جارية. تعمل S-70 بشكل مستقل بالاشتراك مع مقاتلة Su-57. عندما يتم الانتهاء من أعمال التطوير ويبدأ الإنتاج الضخم ، فإنه غير معروف.
الفوائد في السياق
إن مزايا مخطط "الجناح الطائر" مقارنة بالتخطيطات الهوائية الأخرى معروفة جيدًا. فكر في سبب كونها مفيدة في إنشاء بعض المركبات الجوية المحلية (وليس فقط) بدون طيار.
تسكع ذخيرة ZALA CUBE. الصورة ZALA Aero Group / zala.aero
الميزة الرئيسية للمخطط هي القدرة على تحويل كامل أو كامل سطح هيكل الطائرة تقريبًا إلى حامل - مع زيادة مقابلة في أداء الرحلة و / أو الحمولة. تسمح ميزة المخطط هذه للطائرات بدون طيار الخفيفة نسبيًا مع إمداد صغير من الوقود أو البطاريات ذات السعة المحدودة بالبقاء في الهواء لفترة أطول من التصميمات التقليدية ذات الحجم والوزن المماثلين.
يوفر الجناح الطائر مزايا من حيث مساحات التصميم المتاحة. يمكن وضع المكونات والتجمعات الضرورية ليس فقط في جسم الطائرة ، كما هو الحال في المخطط العادي ، ولكن أيضًا في القسم الأوسط المقترن به بسلاسة أو في الجناح ذي السماكة المتزايدة. يتم إظهار هذه القدرات بشكل أفضل من خلال "Skat" و "Hunter" الثقيلتين. داخل هياكل طائراتهم ، تمكنوا من وضع محركات نفاثة كبيرة إلى حد ما ، ومقصورات شحن وخزانات بكمية كبيرة من الوقود. يتم بناء الطائرات بدون طيار الخفيفة بطريقة مماثلة ، على الرغم من وجود اختلافات مفهومة.
ميزة مهمة للجناح الطائر هي القدرة على التخفي. يمكن للخطوط الملساء للتكوين المطلوب ، جنبًا إلى جنب مع الاختيار الصحيح للمادة ، أن تقلل بشكل كبير من منطقة التشتت الفعالة. وفقًا لتقديرات مختلفة ، تم استخدام هذه التقنيات في مشروعي Okhotnik و Skat. الأمر نفسه ينطبق على عدد من التطورات الخارجية.
التعامل مع نقاط الضعف
مع كل الإيجابيات ، فإن الجناح الطائر لا يخلو من السلبيات التي يجب عليك مواجهتها. غالبًا ما تكون هذه المشكلات خطيرة للغاية وتؤدي إلى رفض مثل هذا المخطط لصالح تخطيطات أخرى.

طراز UAV "Skat" من شركة RAC "MiG". صور Airwar.ru
أحد أكبر التحديات في إنشاء أجنحة طائرة ، بما في ذلك ترتبط الطائرات بدون طيار بتخطيط الوحدات الضرورية ضمن أحجام تكوين معين. لا يمكن وضع أكبر العقد إلا داخل نتوء جسم الطائرة أو الجزء المركزي ، وحجمها ليس لانهائي. يتطلب توسيع المقصورات المتوفرة إعادة صياغة الديناميكا الهوائية ، وهو أمر غير ممكن أو مستحسن دائمًا.
لحسن الحظ ، تم حل هذه المشكلات بنجاح بالفعل في المراحل الأولى من التصميم. بالإضافة إلى ذلك ، في مجال الطائرات بدون طيار ، هناك بعض الميزات التي تسهل تخطيط الوحدات. لذلك ، لا تحتاج الطائرة بدون طيار إلى مقصورة وأنظمة ذات صلة ، ويتم التحكم عن طريق إلكترونيات لا تتطلب مساحة كبيرة.
المشكلة الخطيرة هي سلوك الجناح الطائر في الهواء. بدون ذيل عمودي ، لا يمكن لمثل هذه الطائرة إظهار استقرار اتجاهي مقبول. هناك أيضًا مشكلة في توفير التحكم. تقوم الارتفاعات التقليدية الموجودة على الحافة الخلفية للجناح بعمل جيد للتحكم في الانقلاب ، ولكن يمكن أن تظهر فعالية غير كافية في التحكم في الملعب بسبب عدم كفاية الوصول من مركز الكتلة. بدون ذيل عمودي ، تظهر مشكلة توفير التحكم في الانعراج.
يمكن ضمان الاستقرار على طول المسار بمساعدة الأطراف المنحنية ، كما هو الحال في بعض Elerons وأجزاء من ZALA UAVs. يمكن إجراء التحكم في الدورة التدريبية بسبب تقسيم المستويات ، مثل Skat. قد يكون الحل الجذري هو رفض مخطط "الجناح الطائر" لصالح عارضة عديمة الذيل ودفة كاملة.
أحدث الطائرات بدون طيار الثقيلة S-70 "هنتر". تصوير وزارة الدفاع في الاتحاد الروسي / mil.ru
يساهم التطوير النشط للطيارين الآليين والإلكترونيات بشكل عام في حل جميع مشاكل الاستقرار والتحكم. تستخدم الطائرات بدون طيار الحديثة من جميع الفئات الرئيسية أتمتة عالية السرعة وخوارزميات متقدمة قادرة على الحفاظ على الطيران بمعلمات محددة والاستجابة للظواهر غير المرغوب فيها.
خيار واحد
بشكل عام ، مخطط "الجناح الطائر" في المستوى الحالي لتطوير التكنولوجيا مفيد ويمكن استخدامه في مشاريع مختلفة. يمكن استخدام ميزاته المميزة في حل بعض المشكلات ، والحصول على مزايا ومزايا جدية مقارنة بالمخططات الأخرى. ومع ذلك ، نظرًا لوجود قيود وأوجه قصور ، لا يصبح الجناح الطائر حلاً شاملاً وإيجابيًا بشكل لا لبس فيه - وبالتالي لا يمكن أن يحل محل المخططات الأخرى.
لا تزال الطائرات بدون طيار من المخططات الأخرى قيد الإنشاء والتنفيذ. لذلك ، جنبا إلى جنب مع الجناح الطائر "Eleron" ، يتم استخدام "Orlans" من التخطيط العادي بنشاط. بالتزامن مع الضربة "Hunter" ، يتم اختبار "Altius" بجسم كامل للطائرة وجناح مستقيم ضيق. علاوة على ذلك ، في فئات معينة من الطائرات بدون طيار ، لم يجد الجناح الطائر تطبيقًا بعد ، على سبيل المثال ، في مجال المركبات طويلة المدى متوسطة الارتفاع (ذكر).
وبالتالي ، يحتاج مبتكرو تقنية الطيران الجديدة إلى تذكر وجود مخططات ديناميكية هوائية مختلفة وفهم ميزاتها المميزة ، والتي ستسمح لهم باختيار أفضل الحلول لمشاريع محددة. مع هذا النهج ، سيكون للعينات الجديدة من المعدات غير المأهولة أو غيرها من المعدات أفضل مظهر وخصائص ، بغض النظر عن وجود أو عدم وجود جسم وريش واضحين للطائرة.