Onko mahdollista ohjata lentokoneen liikettä ilman yhtä liikkuvaa tasoa? Ratkaisu tähän ongelmaan lupaa useita etuja, mutta matkalla vaalittuun tavoitteeseen suunnittelijat ovat jo täyttäneet paljon kuoppia. Mutta uusi eksoottinen brittiläinen ajoneuvo teki luojansa määritelmän mukaan "historiallisen lennon". Historiallinen ei ole historiallista, mutta tärkeää - se on varmaa.
17. syyskuuta 2010 miehittämätön turboreaktio DEMON nousi lentoasemalta Walney Islandilla Cumbriassa. Luojat vapauttavat tämän ainutlaatuisen laitteen tarpeesta käyttää ohjaimia, läppiä ja peräsimiä liikkumiseen.
Totta, nämä liikkuvat höyhenet ovat edelleen Demon-Demonstratorissa, mutta ne voidaan poistaa käytöstä. Jätimme ne vertaillaksemme auton käyttäytymistä ajaessasi klassisella ja uudella tavalla.
Jälkimmäistä kutsutaan juoksevaksi lennonohjaukseksi. Yksinkertaisesti sanottuna se toimii näin: ilma, joka pakotetaan erillisiin ulkoisen virtauksen osiin lähellä laakeripintoja, muuttaa painejakaumaa laitteen ympärillä ja kääntää sen siten oikeaan suuntaan.
Näennäisesti monimutkaisella järjestelmällä on syvä merkitys ja se johtaa viime kädessä lentokoneen suunnittelun yksinkertaistamiseen ja laitteen luotettavuuden lisäämiseen.
Selitämme, että perinteistä siipikoneistusta käytetään paitsi lentokoneen ohjaamiseen rullalla, myös hissin säätämiseen lentoonlähdön ja laskeutumisen aikana, liikkuessa pienellä nopeudella, ja hännättömissä ajoneuvoissa se toimii myös hissinä.
Kaikki nämä läpät, flaperonit ja siivekkeet ovat toimineet hyvin Wright -veljien jälkeen, mutta lisäävät tietysti monimutkaisuutta, painoa, ylläpitoa ja rikkoutumisen mahdollisuutta. Siksi insinöörit etsivät vaihtoehtoisia tapoja muuttaa suuntaa tai korkeutta.
Ja täällä monien vuosien ajan on tehty kokeita rajakerroksen ohjauksen alalla, joka puolestaan alkaa Coanda -ilmiöstä. Pumppaamalla tai puhaltamalla ilmaa siiven tai rungon keskeisiin kohtiin on mahdollista vaikuttaa suhteellisen ohuiden suuttimien avulla suurten virtausten kulkuun.
Yleensä kuitenkin keksijät käyttivät tätä ilmiötä vähentämään lentokoneen aerodynaamista vastusta ja hissin voimakasta kasvua pienillä nopeuksilla, ja joskus jopa tärkeimpänä hissin luontimenetelmänä (viimeinen esimerkki tällaisesta on mini-UFO).
Ja brittiläiset keskittivät kehityksensä hallintoon. Ei ole turhaa, että DEMON rakennettiin ohjelman puitteissa itsestään selvällä nimellä "Integroitu teollinen tutkimus lentokoneesta ilman ohjauspintoja" (Flapless Air Vehicle Integrated Industrial Research - FLAVIIR).
DEMON painaa 90 kiloa, sen siipien kärkiväli on 2,5 metriä ja sen nopeus on 278 kilometriä tunnissa.
Tämä epätavallinen laite syntyi kansainvälisen ilmailu- ja asejättiläisen BAE Systemsin, Cranfieldin yliopiston ja yhdeksän muun Yhdistyneen kuningaskunnan organisaation yhteistyössä. FLAVIIR -ohjelmaa rahoittavat BAE Systems ja British Engineering and Physical Research Council (EPSRC).
Joten ilman pakottaminen siiven rakoihin muodostaa halutut painehäviöt sen pinnoille, mikä johtaa käännöksiin, korkeuden laskuun tai nousuun. DEMON -droonin ensimmäinen lento ilman klassisten siivekkeiden ja läppien käynnistämistä osoitti, että tämä idea on toimiva.
Jotta kuvattua vaikutusta voitaisiin käyttää droonin lennon ohjaamiseen, sen siiven takareunan muotoa muutettiin hieman (verrattuna perinteisiin profiileihin). Sen kokonaispaksuus pysyi kuitenkin suunnilleen samana kuin tavanomaisten lentokoneiden, mikä on tärkeää tekniikan leviämisen kannalta.
Tämä on yleensä kaikki, mitä voidaan nähdä koneen pinnallisen tarkastelun aikana ulkopuolelta, paitsi moottorin pakokaasusuuttimen epätavallinen ulkonäkö. Loput innovaatiot (eli joukko mekanismeja, jotka ohjaavat kaikkia näitä ylimääräisiä ilmavirtoja) ovat piilossa sisällä.
BAE Systemsin lehdistötiedotteessa Future Capability Innovation -ohjelman johtaja Richard Williams sanoi lennosta Cumbriaan: "Olen varma, että olen nähnyt merkittävän hetken ilmailun historiassa."
"Lentokoneen saaminen lentämään ja liikkumaan turvallisesti ilman tavanomaisia peräsimiä on saavutus sinänsä. Samaan aikaan olemme soveltaneet useita uusia rakennusmenetelmiä ja uusia ohjausmekanismeja sen saavuttamiseksi. Tämä on erittäin kunnianhimoinen tavoite. Ja meillä on saavutti sen ", lisäsi Cranfieldin professori John Fielding, pääinsinööri ja The Demon -suunnittelutiimin johtaja.
Britit sanovat, että DEMONia ei valmisteta massatuotantona, mutta sen pohjalta kehitettyjä periaatteita käytetään todennäköisesti muissa lentokoneissa. Itse asiassa DEMONia tarvitaan uusien kartioiden täyttämiseen eksoottisella tekniikalla.
