Er det muligt at kontrollere bevægelsen af et fly uden at bruge et enkelt fly i bevægelse? Løsningen på dette problem lover en række fordele, men på vej til det værdsatte mål har designerne allerede fyldt en masse bump. Men et nyt eksotisk britisk køretøj gjorde ifølge definitionen af dets skabere en "historisk flyvning". Historisk er ikke historisk, men vigtigt - det er helt sikkert.
Den 17. september 2010 startede en ubemandet turbojet DEMON fra en flyveplads på Walney Island i Cumbria. Denne unikke enhed lindres af dets skabere fra behovet for at bruge ailerons, flaps og ror til manøvrer.
Sandt nok er disse bevægelige fjerdragtelementer stadig til stede på Demon-Demonstrator, men de kan deaktiveres. Vi forlod dem for at sammenligne bilens adfærd, når man kørte på den klassiske og nye måde.
Sidstnævnte kaldes fluidic flight control. For at sige det enkelt, fungerer det sådan: Luften, som tvinges ind i separate sektioner af den ydre strøm nær lejeoverfladerne, ændrer trykfordelingen omkring apparatet og derved vender den i den rigtige retning.
En tilsyneladende indviklet ordning har en dyb betydning og fører i sidste ende til en forenkling af flydesignet, til en stigning i pålideligheden af enheden.
Lad os forklare, at traditionel vingemekanisering ikke kun bruges til at styre flyet med rulle, men også til at regulere liften under start og landing, ved bevægelse ved lav hastighed, og på halefri køretøjer udfører den også en elevators funktion.
Alle disse flapper, flaperons og ailerons har fungeret godt siden Wright -brødrene, men øger naturligvis kompleksiteten, vægten, vedligeholdelsen og chancen for brud. Derfor leder ingeniører efter alternative måder at ændre retning eller højde på.
Og her har der i mange år foregået eksperimenter inden for grænselagskontrol, som igen starter fra Coanda -effekten. Ved at pumpe ud eller blæse luft ind ved vingerens eller flyets nøglepunkter, er det muligt ved hjælp af relativt tynde stråler at påvirke driften af store strømninger.
Men normalt blev dette fænomen brugt af innovatører til at reducere et aerodynamisk træk i et fly og en kraftig stigning i lift ved lave hastigheder, og nogle gange endda som den vigtigste metode til at skabe lift (det sidste eksempel af denne art er en mini-UFO).
Og briterne fokuserede deres udvikling på ledelsesproblemet. Det er ikke for ingenting, at DEMON blev bygget inden for rammerne af programmet med det selvforklarende navn "Integreret industriel forskning af et fly uden kontroloverflader" (Flapless Air Vehicle Integrated Industrial Research - FLAVIIR).
DEMON vejer 90 kilo, dens vingefang er 2,5 meter, og dens hastighed når 278 kilometer i timen.
Denne usædvanlige enhed blev født i samarbejde med den transnationale luftfarts- og våbengigant BAE Systems, Cranfield University og ni andre organisationer i Storbritannien. FLAVIIR -programmet er finansieret af BAE Systems og British Engineering and Physical Research Council (EPSRC).
Så at tvinge luft ind i et sæt slidser i vingen skaber de ønskede trykfald på dens overflader, hvilket fører til sving, et fald eller en stigning i højden. Den allerførste flyvning af DEMON -dronen uden at tænde for de klassiske aileroner og klapper viste, at denne idé er brugbar.
For at anvende den beskrevne effekt til at styre dronens flyvning blev formen på vingens bagkant ændret lidt (i sammenligning med traditionelle profiler). Imidlertid forblev dens samlede tykkelse omtrent den samme som for konventionelle fly, hvilket er vigtigt i forhold til udsigterne til spredning af teknologi.
Dette er generelt alt, hvad der kan ses under en overfladisk undersøgelse af flyet udefra, bortset fra motorens udstødningsdyses usædvanlige udseende. Resten af innovationer (det vil sige et sæt mekanismer, der styrer alle disse ekstra luftstrømme) er skjult inde.
I en pressemeddelelse fra BAE Systems sagde Richard Williams, direktør for Future Capability Innovation Program, om flyvningen til Cumbria: "Jeg er overbevist om, at jeg har været vidne til et vigtigt øjeblik i luftfartens historie."
"At få flyet til at flyve og manøvrere sikkert uden at bruge konventionelle ror er en præstation i sig selv. Samtidig har vi anvendt en række nye konstruktionsmetoder og nye kontrolmekanismer for at nå det. Dette er et meget ambitiøst mål. Og vi har opnået det, "tilføjede professoren fra Cranfield, John Fielding, chefingeniør og leder af teamet, der designede The Demon.
Briterne siger, at DEMON ikke vil blive masseproduceret, men de principper, der udarbejdes om det i fremtiden, vil sandsynligvis blive brugt på andre fly. DEMON er faktisk nødvendig for at fylde nye kegler med eksotisk teknologi.
