Элероны, рули, закрылки, флапероны, стабилизаторы и т.п. Начиная с самолета Братьев Райт и заканчивая современными истребителями пятого поколения, практически все летательные аппараты для управления полетом используют движущиеся части для изменения формы их плоскостей и их аэродинамических характеристик. Однако, у летательного аппарата, который создается компанией Aurora Flight Sciences в рамках программы DARPA под названием CRANE (Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors), не будет ни одного подвижного элемента. Вместо этого будет использоваться система AFC (Active Flow Control), которая при помощи матриц сопел, расположенных на фиксированных крыльях самолета, будет создавать дополнительные “виртуальные” плоскости, состоящие из сжатого воздуха.
Таким необычным образом DARPA стремится добиться снижения веса и механической сложности конструкции крыла, которая следует из-за наличия подвижных элементов. Помимо этого, упрощение конструкции крыльев позволит иметь в них более емкие топливные баки, а создаваемые “виртуальные” плоскости из сжатого воздуха могут обеспечить более высокие углы атаки.
Как уже упоминалось выше, основой системы AFC являются матрицы небольших сопел, подключенные к системе сжатого воздуха. Управляющая электроника и арматура может управлять давлением и количеством воздуха, выдуваемого через определенные группы сопел. Выдуваемые потоки воздуха, имеющие отличную от скорости потоков внешнего воздуха, будут обтекать самолет, и создавать достаточно эффективные “виртуальные” плоскости.
Отметим, что идея использования системы AFC уже далеко не нова, наши постоянные читатели наверняка помнят программу FLAVIIR компании BAE Systems и созданный в ее рамках экспериментальный беспилотник DEMON.
Специалисты компании Aurora Flight Sciences также успели проделать массу работы в данном направлении. В рамках первого этапа программы CRANE ими был создан опытный летательный аппарат в масштабе 1:4, имевший 11 обычных подвижных поверхностей и 14 модулей AFC, питаемых через 8 раздельных каналов подачи воздуха. Эта модель, которая фигурирует на всех приведенных здесь снимках, в течение нескольких недель проходила испытания в аэродинамической трубе, благодаря чему был собран достаточно большой массив данных.
На втором этапе программы, специалисты компании Aurora приступили к детальному проектированию полноразмерного прототипа с 9-метровым размахом крыльев, весом в 3175 килограмм и способностью разгоняться до скорости в 0.7 Маха (864 километра в час). Это будет модульный аппарат с унифицированными креплениями, к которым можно будет подсоединять крылья различной формы, с различным количеством и конфигурацией модулей AFC.
Если руководство DARPA решится на продолжение программы CRANE, то в рамках третьего этапа компания Aurora построит первый опытный прототип X-Plane и приступит к его испытаниям в 2025 году.
