Մեծ հեռահարության ԱԹՍ-ների աերոդինամիկ փորձարկումներ. ինքնաթիռային տիպի MALE, HALE և VTOL
Ինչու է մեծ հեռահարության ինքնաթիռային ԱԹՍ-ներին՝ MALE, HALE և VTOL, անհրաժեշտ այլ մոտեցում աերոդինամիկ թունելի նկատմամբ, քան փոքր ռոտորային սարքերին, և ինչն է որոշում յուրաքանչյուր դասը:
«ԱԹՍ»-ն ընդգրկում է երկու շուկա, որոնք գրեթե նման չեն միմյանց: Մի կողմից՝ մուլտիկոպտերներ և փոքր FPV-հարթակներ. էլեկտրական, կախվածության ռեժիմով աշխատող, որոնց քաշը չափվում է կիլոգրամներով: Մյուս կողմից՝ ինքնաթիռային սարքեր, որոնք կրեյսերային թռիչք են իրականացնում մեկ օր և ավելի, թռչում են այնպիսի բարձրությունների վրա, որտեղ օդը մի քանի անգամ ավելի նոսր է, քան գետնի մոտ, և արժեն այնքան, որքան օդաչուավոր ավիացիան, քանի որ աերոդինամիկ թունելի համար կարևոր գրեթե բոլոր պարամետրերով դրանք հենց առանց խցիկի օդաչուավոր ավիացիա են:
Մեծ հեռահարության ԱԹՍ-ները ՝ MALE, HALE և VTOL դասերը, հենց այդ երկրորդ շուկան են, և հենց դա է իրականում համապատասխանում նրան, ինչի համար կառուցվում է խոշոր, հատուկ նախագծված աերոդինամիկ թունել:
1. Ինչ են իրականում նշանակում MALE, HALE և VTOL
Սրանք մարքեթինգային պիտակներ չեն. NATO-ն դրանք օգտագործում է որպես պաշտոնական դասակարգում: ԱԹՍ-ների վերաբերյալ NATO-ի տաքսոնոմիան միավորում է միջին բարձրության և թռիչքի մեծ տևողության (MALE ) ու մեծ բարձրության և թռիչքի մեծ տևողության (HALE ) սարքերը III դասում՝ ամենախոշոր կատեգորիայում, որն առանձնացված է փոքր I դասից և մարտավարական II դասից:
Իրական սարքերը հստակեցնում են բարձրության և տևողության սահմանները.
| Սարք | Դաս | Թևերի բացվածք | Գործնական առաստաղ | Տևողություն |
|---|---|---|---|---|
| MQ-1C Gray Eagle | MALE | 17 m | ~8 800 m | ~25 ժ |
| Bayraktar Akıncı | MALE | — | ~12 300 m | 24+ ժ |
| MQ-9A Reaper | MALE | — | ~15 240 m | 27 ժ |
| Eurodrone | MALE | 30 m | ~12 200 m | մինչև 40 ժ |
| MQ-9B SkyGuardian | MALE/HALE-ի սահմանին | 24 m | ~12 200 m | 30–40 ժ |
| RQ-4B Global Hawk | HALE | 40 m | ~18 640 m | 32 ժ |
| PHASA-35 | HALE (ստրատոսֆերային) | 35 m | 20 000+ m | 24 ժ |
VTOL -ը առանձին առանցք է, այլ ոչ թե բարձրության երրորդ աստիճան. MALE և մարտավարական դասի ծրագրերի աճող քանակն իրենցից ներկայացնում են ինքնաթիռային սարքեր, որոնք ուղղահայաց են վերելք և վայրէջք կատարում, կոնվերտոպլաններ կամ tailsitter-ներ, որոնք զուտ ինքնաթիռային սխեմայի տևողության և բեռնատարողության մի մասը փոխանակում են թռիչքուղուց անկախության հետ: MALE-հարթակի VTOL տարբերակը մնում է MALE-հարթակ. այն պարզապես ավելացնում է անցումային փուլ թռիչքային ծրարի մեջ:
2. Ինչու է աերոդինամիկան այլ դիսցիպլին, այլ ոչ թե նույնի մեծացված տարբերակը
- Կրեյսերային աերոդինամիկ որակը տնտեսական փոփոխական է: MALE կամ HALE առաքելությունը վաճառվում է տևողության ժամերով և հեռահարությամբ, և երկու ցուցանիշներն էլ ստացվում են գրեթե անմիջապես կրեյսերային L/D-ից: Մեծ երկարացմամբ թևը՝ Global Hawk-ի մոտ բացվածքի և լարի հարաբերակցությունը շատ ավելի մոտ է պլաներին, քան մուլտիկոպտերի ճառագայթին, գոյություն ունի հենց այս ցուցանիշի համար, և դիմադրության կանխատեսման մեջ փոքր շեղումներն ուղղակիորեն վերածվում են առաքելության տևողության ժամերի պակասի:
- Ռեյնոլդսի թվերը մեկ կարգով ավելի բարձր են: Մեծ հեռահարության ԱԹՍ-ն թռչում է ավելի արագ և ավելի մեծ մասշտաբով, քան փոքր ռոտորային սարքը՝ հայտնվելով Ռեյնոլդսի թվերի այնպիսի ռեժիմում, որն ավելի մոտ է ընդհանուր նշանակության ավիացիային կամ բիզնես-ջեթերին, քան քվադրոկոպտերին, ինչը փոխում է այն, թե թունելի տվյալների որ որակն է կարևոր և ինչպես է կառուցվում մոդելը:
- Բարձրությունը ծանոթագրություն չէ: HALE սարքերը կրեյսերային թռիչք են կատարում այնտեղ, որտեղ օդի խտությունը ծովի մակարդակի խտության միայն մի մասն է կազմում, ինչը տեղաշարժում է Ռեյնոլդսի թվերի ողջ օգտակար տիրույթը դեպի ներքև՝ նույնիսկ թռիչքի իրական արագության աճի դեպքում. սա մի ռեժիմ է, որն ունի փորձարկումների իր տրամաբանությունը և մանրամասն վերլուծված է
-ի մասին մեր հոդվածում:
- Պլաները հաճախ ճկուն է ըստ նախագծի: Մեծ երկարացմամբ և երկար ռեսուրսով թևը կոշտությունը փոխարինում է աերոդինամիկ որակով, և այդ ճկունությունը փոխազդում է աերոդինամիկայի հետ այնպես, ինչպես երբեք հարկ չի լինում հաշվի առնել փոքր դրոնի կոշտ մոդելի դեպքում. սա
-ի մասին մեր հոդվածի թեման է:
3. Ուժային կայանք. խնդիրների միանգամայն այլ հավաքածու
Փոքր ռոտորային ԱԹՍ-ները շարժման մեջ են դրվում էլեկտրաշարժիչներով, որոնք պտտում են դյույմերի չափ ունեցող պտուտակներ: MALE և HALE հարթակները սովորաբար համալրված են տուրբոպտուտակային կամ ծանր վառելիքով աշխատող մխոցային շարժիչներով, ինչն իր հետ բերում է օդառիչի և արտանետման համակարգի ինտեգրում, սառեցման համակարգի դիմադրություն և մեծ տրամագծով պտուտակի փոխազդեցություն պլաների հետ իրական կրեյսերային արագության և բարձրության վրա. սրանք խնդիրներ են, որոնք պարզապես գոյություն չունեն էլեկտրական քվադրոկոպտերի վրա, և որոնք չեն ծածկվում մեկ պտուտակի ստենդային փորձարկմամբ:
турбовинтовые и поршневые силовые установки-ի մասին մեր հոդվածը մանրամասն վերլուծում է սա:
4. VTOL անցում. փորձարկումների այլ նպատակ, քան քաղաքային պոռթկումների նկատմամբ կայունությունը
Ինքնաթիռային VTOL հարթակները՝ կոնվերտոպլանները և tailsitter-ները MALE դասում, կարիք ունեն փորձարկումների ուղղահայաց ամբարձիչ ուժի և կրեյսերային թռիչքի միջև անցումային միջանցքով. այն կետում, որտեղ պտուտակի հետքը հատում է թևը բոլոր անկյունների տակ՝ կախվածության ռեժիմից մինչև հորիզոնական թռիչք, և որտեղ ամբարձիչ ուժը կարող է ընկնել նախքան թևը կվերցնի թռիչքն իր վրա: Սա առանձին ինժեներական հարց է քաղաքային կողմնային քամու և պոռթկումների նկատմամբ կայունության փորձարկումներից, որոնք նկարագրված են eVTOL-ի մասին մեր հոդվածում՝ սարքերի այլ դաս, խափանման այլ բնույթ, փորձարկումների այլ մատրիցա, և այն առանձին բացահայտված է
переходные режимы VTOL самолётного типа-ի մասին մեր հոդվածում:
5. Ինչ է սա նշանակում ստենդի բնութագրի համար
Այս դասի համար փորձարկումների ծրագիրը հիմնվում է այլ թվերի վրա, քան փոքր ռոտորային սարքի ծրագիրը.
- Հատվածի չափը և արագությունը սահմանվում են կրեյսերային Ռեյնոլդսի թվով, այլ ոչ թե փոքր պլաների վրա բլոկավորմամբ: Մոդելը սովորաբար ավելի խոշոր է հատվածի նկատմամբ, իսկ անհրաժեշտ արագությունը սարքի իրական կրեյսերային կամ պիկիրման արագությունն է, այլ ոչ թե կախվածության ռեժիմին մոտ տիրույթը:
- Կշեռքներ, որոնք նախատեսված են ավելի ծանր և արագ մոդելի համար , այլ ոչ թե թեթև կշեռքներ՝ հատուկ նախատեսված FPV դասի փորձարկումների համար:
- Բարձրության իմիտացիա այնտեղ, որտեղ դա պահանջում է առաքելության պրոֆիլը ՝ Ռեյնոլդսի թվի համապատասխանեցում իրական կրեյսերային բարձրության հետ, այլ ոչ միայն ծովի մակարդակի պայմանների հետ:
- Կառուցվածքի համար նախատեսված սարքեր՝ աերոդինամիկ տվյալների հետ մեկտեղ , եթե թևը բավականաչափ ճկուն է, որպեսզի աերոառաձգական կապը նշանակություն ունենա:
- Ուժային կայանքի ինտեգրում փորձարկումների պլանում առաջին իսկ օրվանից ՝ օդառիչը, արտանետումը և պտուտակի փոխազդեցությունը պլաների հետ MALE/HALE արշավի լրացում չեն, այլ դրա միջուկը:
6. Ինչ է սա նշանակում ձեր ծրագրի համար
Նշեք մեզ սարքի դասը, կրեյսերային բարձրությունը և ուժային կայանքի տիպը , և մենք կնախագծենք ստենդ և փորձարկումների մատրիցա մեծ հեռահարության ինքնաթիռային հարթակի համար, այլ ոչ թե հարմարեցված փոքր ռոտորային ստենդից: Հարակից նյութեր.
обледенение и всепогодная сертификацияսարքերի այս դասի համար:
Աղբյուրներ և նշումներ
- ԱԹՍ-ների վերաբերյալ NATO-ի դասակարգումը (I/II/III դասեր, MALE-ը և HALE-ը միավորված են III դասում). NATO Joint Air Power Competence Centre, «C-UAS: Introduction»:
- Սարքերի բնութագրերի աղյուսակ (թևերի բացվածք, գործնական առաստաղ, թռիչքի տևողություն) MQ-1C Gray Eagle, Bayraktar Akıncı, MQ-9A Reaper, Eurodrone, MQ-9B SkyGuardian, RQ-4B Global Hawk և PHASA-35-ի համար. «MALE and HALE drone developments: Evolving existing systems and introducing new aircraft», European Security & Defence, հունիս 2025:
- Կրեյսերային աերոդինամիկ որակը և մեծ երկարացումը որպես երկար ռեսուրսով ինքնաթիռային ԱԹՍ-ների որոշիչ տնտեսություն, ինչպես նաև Ռեյնոլդսի թվերի և բարձրության ռեժիմը, որը տարբերվում է փոքր ռոտորային սարքերից, TunnelTech-ի ինժեներական պրակտիկան է՝ հաստատված թվերով ներկայացված HALE-ի բարձրադիր աերոդինամիկայի և երկար ռեսուրսով թևերի աերոառաձգականության մասին մեր հոդվածներում:
Հայցել խորհրդատվություն
Քննարկեք մեծ հեռահարության ԱԹՍ-ների փորձարկումների ձեր ծրագիրը մեր ինժեներների հետ