Болсуновский А.Л., Кувшинов В.М., Лопаницын Д.Е., Сидорюк М.Е. (ГНЦ ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е.Жуковского»)

Схема «летающее крыло» считается одной из наиболее перспективных для самолетов следующего поколения гражданского и военного назначения. Она позволяет получить высокое аэродинамическое качество, снизить характеристики заметности, а в случае верхнего расположения двигателей кардинально снизить шум на местности.

Вместе с тем, данная компоновка имеет множество особенностей в сравнении с классической компоновкой, которые затрудняют её использование.

Отсутствие горизонтального оперения приводит к тому, что для управления в продольном канале используются элевоны, которые за счёт малого плеча имеют ограниченную эффективность управления, что усложняет задачу обеспечения продольной балансировки самолёта на больших углах атаки в случае нелинейной зависимости продольного момента. Кроме того, отсутствие горизонтального оперения приводит к невозможности использования развитой взлётно-посадочной механизации;

Отсутствие вертикального оперения приводит к необходимости использования нетрадиционных органов путевого управления, которые, как правило, имеют существенно нелинейную эффективность. В случае наличия вертикального оперения, оно имеет малое плечо и, соответственно, малую эффективность.

Малая нагрузка на крыло и большое эффективное удлинение крыла приводит к высокой чувствительности самолётов данной схемы к воздействию неспокойной атмосферы, что в свою очередь приводит к снижению комфорта экипажа и значительному росту повреждаемости конструкции при полёте в условиях турбулентности. В то же время эффективное применение автоматических систем повышения комфорта экипажа и снижения нагрузок на конструкцию затруднено низкой эффективностью соответствующих управляющих поверхностей и их комбинаций.

Особенности компоновки и конструктивно-силовой схемы приводят к тому, что планер самолёта данной схемы имеет низкие частоты аэроупругих колебаний. Необходимость учёта упругости конструкции существенно усложняет задачу синтеза алгоритмов комплексной системы управления на всех режимах полета и для всех задач управления.

Особенности массово-инерционных характеристик приводят к возможности появления нового вида устойчивого аэроинерционного вращения относительно поперечной оси — тамблинга. Вместе с тем, сниженные эффективности продольного и путевого управления, наличие нелинейностей в продольной моментной характеристике и антидемпфирование затрудняют защиту самолёта от попадания в штопор и выведение из него.

В докладе делается оценка описанных выше положительных и отрицательных свойств аэродинамической компоновки типа «летающее крыло».