Кольцеплан: самолет с замкнутым крылом

Описание: Среди всех летательных аппаратов кольцеплан, наверное, самый малоизвестный. Свое название он получил, благодаря необычному крылу. Контур его крыла замкнутый. Оказалось, что такая необычная форма придает ему аэродинамические характеристики, отличающиеся от характеристик обычных самолетов.

Какой он — самолет с овальным крылом сегодня? По своим качествам в воздухе он отличается от обычных машин с плоскими или закругленными крыльями. Для обычного плоского крыла характерно индуктивное сопротивление: воздух из зоны повышенного давления под крылом стремится перетекать в зону разрежения на верхней поверхности через законцовки крыла. При этом за самолетом образуются концевые вихри, на формирование которых также расходуется энергия, которая и составляет величину индуктивного сопротивления.

Для овального крыла проблема индуктивного сопротивления не актуальна, поскольку у него отсутствуют законцовки. Кроме того, набегающий поток воздуха, проходя сквозь замкнутый контур, направляется вниз, создавая дополнительную подъемную силу. Этот эффект проявляется тем сильнее, чем больше угол атаки замкнутого контура крыла у самолета. Поэтому, угол атаки у подобной конструкции может быть беспрецедентно большим.

Срыв потока происходит, когда воздушная струя при увеличении угла атаки перестает плавно обтекать верхнюю поверхность крыла и отрывается от нее с образованием вихрей. При этом подъемная сила на крыле тут же пропадает и аппарат теряет контроль. Овальное крыло допускает угол атаки крыла до 50°, в то время как его ближайшие конкуренты достигают максимум 20−22°. Воздух, находящийся внутри замкнутого контура крыла самолёта, затрудняет срыв потока с верхней поверхности нижней части крыла. А при выходе потока из замкнутого контура он за счет эжекции (процесса смешения двух сред, когда одна среда увлекает за собой другую) «подсасывает» воздух, проходящий по верхней поверхности верхней части крыла. Эти данные получены не эмпирическим путем — овальное крыло «проливали» в гидроканале.

Способность летать на экстремально больших углах атаки вкупе с эффектом отклонения потока позволяют аппарату летать на предельно малых скоростях без использования закрылков. У СОК отсутствует механизация крыла, что не мешает ему надежно взлетать и садиться. Беспрецедентная устойчивость к срыву потока позволяет самолету с замкнутым крылом устойчиво и надежно летать в самом широком скоростном диапазоне.

Многие качества кольцеплана удивляют. Он успевает разогнаться, подлететь и приземлиться на неровной травянистой дорожке длиной всего 400 м, при выключенном моторе хорошо планирует и вообще ведет себя в воздухе очень стабильно. Благодаря замкнутому крылу кольцеплан более маневренный и экономичный. Кроме того, замкнутый контур придает крылу дополнительную прочность.



Подписывайтесь на "Общество знаний", чтобы не пропустить интересные видео!