Военным США нужны дроны, которые активнее машут крыльями
Программа Nano Air Vehicle вступила в третью фазу, которая предусматривает детальные исследования новых полетных типов для дронов в 2013 году. В частности, будет исследоваться «машущее крыло». Другими словами, военным нужны БПЛА-орнитоптеры, которые мимикрируются под птиц.
Армии нужны БПЛА, которые не просто будут похожи на птиц, нужно, чтобы они могли летать так же тихо и маневренно, как реальные пернатые, то есть орнитоптеры. Смогут ли инженеры решить технические трудности?
Еще Жуковский утверждал, что у машущего крыла по определению намного большая подъемная сила, чем у неподвижного. Но также он и добавлял, что рассчитать его аэродинамику намного сложнее. Но для небольших БПЛА неизбежен переход на этот принцип. Для того чтобы зависнуть в воздуха, а затем продолжить движение вперед, сейчас используются ЛА, оснащенные вертолетными винтами. А их топливная эффективность намного хуже той, которой обладают самолеты, не говоря уже про орнитоптеры. Как и все энергоэффективные процессы, полеты таких дронов будет сопровождать довольно громкий звук, а это значит, что для малозаметной армейской разведки они не пригодны.
А одно из важных препятствий для орнитоптеров – это высокая жесткость крыла при сравнительно небольшой массе, что, в принципе, не является проблемой для микро-БПЛА из-за небольших размеров и достаточно низких требований для жесткости. Именно так ведется разработка «Колибри» от компании Aerovironment. Колибри вынесена в название не просто так - пикируя, эта небольшая птичка может пролететь до 400 длин своего корпуса за секунду. Она может лететь назад, не разворачиваясь, и обладает самой большой скоростью воздушного торможения, как среди природных, так и среди искусственных летунов. У Hummingbird масса и размах крыльев будут соответственно 19 г. и 16.5 см. В вес включена масса всех полетных систем, а также опционального обтекателя, аналогичного телу колибри, который должен придать аппарату сходство с одноименной птичкой. Естественно, средняя колибри несколько меньше, но тут все диктуют литий-ионные аккумуляторы, которых нет в природе, что и вынуждает сделать дрон более тяжелым.
ЛА может быстро ускориться и остановиться, а также летать назад, не разворачивая корпус. При этом он транслирует видео, используя встроенную камеру. Более того, дрон может зависнуть на две минуты при боковом ветре 2.1 м/с, практически без сноса. Он может пролетать сквозь двери при максимальной скорости в 18 км/ч.
Но по миниатюрности и скрытности ему еще далеко до реальных колибри. К примеру, самая мелкая колибри вести всего 2 грамма (кубинская разновидность), что намного меньше, чем масса дрона. Также хромает и время полета дрона без подзарядки: 8 минут с активным маневрированием, 20 минут, если «зависнуть» на месте. Все это из-за небольшой емкости аккумуляторов. Но не только, исполинские колибри – это перелетные птицы, которые меняют климатические зоны без остановок и «дозаправок». Понятно, что она не смогла бы этого делать, если бы была такой же энергозатратной, как дрон, использующий ее платформу. Для разрешения вопроса, Hummingbird хотят обеспечить возможностью дозаправки в воздухе.
Однако стоит отметить, что упомянутые ЛТХ Hummingbird – это демонстрационные версии, поэтому они могут вырасти в рамках постоянно развивающейся военной программы. Если рассматривать информацию из источников в этой отрасли, то она гласит, что у военных уже есть несколько предложений по альтернативным БПЛА от других компаний, которые применяют альтернативные подходы для разрешения проблемы машущего крыла у микродронов.
Армии нужны БПЛА, которые не просто будут похожи на птиц, нужно, чтобы они могли летать так же тихо и маневренно, как реальные пернатые, то есть орнитоптеры. Смогут ли инженеры решить технические трудности?
Еще Жуковский утверждал, что у машущего крыла по определению намного большая подъемная сила, чем у неподвижного. Но также он и добавлял, что рассчитать его аэродинамику намного сложнее. Но для небольших БПЛА неизбежен переход на этот принцип. Для того чтобы зависнуть в воздуха, а затем продолжить движение вперед, сейчас используются ЛА, оснащенные вертолетными винтами. А их топливная эффективность намного хуже той, которой обладают самолеты, не говоря уже про орнитоптеры. Как и все энергоэффективные процессы, полеты таких дронов будет сопровождать довольно громкий звук, а это значит, что для малозаметной армейской разведки они не пригодны.
А одно из важных препятствий для орнитоптеров – это высокая жесткость крыла при сравнительно небольшой массе, что, в принципе, не является проблемой для микро-БПЛА из-за небольших размеров и достаточно низких требований для жесткости. Именно так ведется разработка «Колибри» от компании Aerovironment. Колибри вынесена в название не просто так - пикируя, эта небольшая птичка может пролететь до 400 длин своего корпуса за секунду. Она может лететь назад, не разворачиваясь, и обладает самой большой скоростью воздушного торможения, как среди природных, так и среди искусственных летунов. У Hummingbird масса и размах крыльев будут соответственно 19 г. и 16.5 см. В вес включена масса всех полетных систем, а также опционального обтекателя, аналогичного телу колибри, который должен придать аппарату сходство с одноименной птичкой. Естественно, средняя колибри несколько меньше, но тут все диктуют литий-ионные аккумуляторы, которых нет в природе, что и вынуждает сделать дрон более тяжелым.
ЛА может быстро ускориться и остановиться, а также летать назад, не разворачивая корпус. При этом он транслирует видео, используя встроенную камеру. Более того, дрон может зависнуть на две минуты при боковом ветре 2.1 м/с, практически без сноса. Он может пролетать сквозь двери при максимальной скорости в 18 км/ч.
Но по миниатюрности и скрытности ему еще далеко до реальных колибри. К примеру, самая мелкая колибри вести всего 2 грамма (кубинская разновидность), что намного меньше, чем масса дрона. Также хромает и время полета дрона без подзарядки: 8 минут с активным маневрированием, 20 минут, если «зависнуть» на месте. Все это из-за небольшой емкости аккумуляторов. Но не только, исполинские колибри – это перелетные птицы, которые меняют климатические зоны без остановок и «дозаправок». Понятно, что она не смогла бы этого делать, если бы была такой же энергозатратной, как дрон, использующий ее платформу. Для разрешения вопроса, Hummingbird хотят обеспечить возможностью дозаправки в воздухе.
Однако стоит отметить, что упомянутые ЛТХ Hummingbird – это демонстрационные версии, поэтому они могут вырасти в рамках постоянно развивающейся военной программы. Если рассматривать информацию из источников в этой отрасли, то она гласит, что у военных уже есть несколько предложений по альтернативным БПЛА от других компаний, которые применяют альтернативные подходы для разрешения проблемы машущего крыла у микродронов.
Подготовлено по материалам Компьютерра–Онлай и Wired.
Информация