"Vortex Oscillation Technology Ltd"

Летательные аппараты

key words: орнитоптер, ортоптер, вибролет, энтоптер, махолет, микро мини летательный аппарат, дирижабль, аэростат, аппарат на воздушной подушке, машущие крыло, колеблющееся крыло, Жуковский-Кноллер-Бетц эффект, Кноллер-Бетц эффект, эффект Кaтцмауера снижение аэродинамического сопротивления, парадокс Грея, положительная аэродинамическая интерференция.    В мире постоянно ведутся исследования и разработки, направленные на усовершенствования существующих летательных аппаратов, в части снижения аэродинамического сопротивления, повышения экономичности и маневренности. Делаются многочисленные попытки создания летательных аппаратов нового типа. В этой работе участвует большое количество научно-исследовательских лабораторий и конструкторских бюро, расходуются огромные финансовые ресурсы. Несмотря на это, результативность работ снижается. Основными причинами этого является то, что все исследования и разработки, в т.ч. попытки создания летательных аппаратов нового типа, базируются на основах классической (стационарной) аэродинамики и обычной механики.

Классическая аэромеханика является основной причиной, сдерживающей дальнейшее улучшение эффективности авиации.

    Совершенно новые возможности могут открыться, если использовать нелинейную колебательную аэродинамику [3, 6, 12 ]. По этому пути развивались летающие и плавающие животные, которые достигли экономичности и маневренности недоступной современной авиации. Сделано немало попыток использовать колебательное движение для получения подъемной силы и тяги. Сейчас в США по нескольким программам ведутся работы по созданию микро летательных аппаратов. Среди разработок, все большее число мест, начинают занимать аппараты с машущими крыльями. Было принято решение, что даже для работы на Марсе , будут использоваться летающие роботы с машущими крыльями. Несмотря на большое внимание, которое начали оказывать созданию аппаратов с машущими крыльями, несмотря на большое финансирования этих проектов, уверенности в том, что будут созданы экономичные и маневренные аппараты нового типа нет. Причины этого заключаются в том, что все попытки создать летательные аппараты с колеблющимися крыльями опираются на старые концепции: на квазистационарную аэродинамику и обычную механику. Складывается впечатление, что энтузиазм и желание создать летательные аппараты нового типа, подменяют реальные знания физики явлений и путей их реализации. При подходе к решению этой проблемы на таком низком уровне, будет создано множество экзотичных нелетающих и летающих малоэкономичных и маломаневренных аппаратов. И все дело закончится крахом, аналогично тому, что обычно происходит с махолетами (орнитоптерами).

    Надо срочно изменить ситуацию и перейти к ведению работ в этой области на высоком профессиональном уровне, на основе нелинейной колебательной аэродинамики и рассмотрению аппаратов, как единой колебательной системы. Это непросто сделать потому, что нелинейная колебательная аэродинамика находится только в стадии зарождения и представлена сотнями разрозненных малоизвестных статей. Ситуация осложняется еще и тем, что в среде исследователей, конструкторов и менеджеров, еще не сложилось мнение о том, что существует такая область физических явлений, которую можно описывать только нелинейной колебательной аэродинамикой. Неизвестны и ее фантастические возможности, например, аннигиляция аэродинамического сопротивления до нуля, получение движущей силы за счет градиента энергии, получение движущей силы во много раз большей, чем можно получить при использовании концепций классической (стационарной) аэродинамики.

Для создания высокоэффективных летательных аппаратов нового типа на основе использования нелинейной колебательной аэродинамики мы имеем:
1. Знания нелинейной колебательной аэродинамики.

Кинематика вихрей около колеблющегося тела

2. Программы расчета двигательно-движительного комплекса колебательного типа, передаточно-согласующих элементов.
3. Программы расчета кинематических, динамических и энергетических характеристик колеблющихся крыльев.
4. Программы расчета волнового режима обтекания. Атлас крыловых профилей (квазистационарный и нелинейный аэродинамический режим).
5. Программа измерения и идентификации динамических и энергетических характеристик колеблющихся крыльев.
6. Стенды для исследования аэродинамических характеристик колеблющихся крыльев в режиме висения на месте.

Аэродинамический стенд для исследования колеблющихся крыльев больших размеров.

Аэродинамический стенд для исследования колеблющихся крыльев малых размеров.

7. Комплекс аппаратуры для измерений характеристик колеблющихся крыльев.

Комплекс измерительной аппаратуры

8. Аппаратуры для управления характеристиками колеблющихся крыльев.

Блок управления кинематическими характеристиками колеблющегося крыла

9. Систему адаптивного управления характеристиками движителя.