Az adaptív irányítható szárny olyan repülőgép szárny, amelynek profilja minden adott repülési módban az optimálishoz közeli alakot vesz fel . Az ilyen szárny kialakítása lehetővé teszi, hogy simán (a rugalmas bőrnek köszönhetően ) eltérítse a szárny orrát és farkát , ezáltal megváltoztatja a görbületet a fesztáv mentén, a magasságtól, a repülési sebességtől és a túlterheléstől függően . Az adaptív szárnyat elsősorban többcélú és nagy manőverezőképességű repülőgépekhez szánják. A szárny elemeit egy magasan automatizált elektromos távirányító rendszer vezérli.
A szárny aerodinamikai minőségének egyfajta növelése egyben a szárny adaptív "réselt" gépesítésének rendszere is. A zokni és a szárnyak szögének zökkenőmentes (a szükséges pontosságon belül, lépésenkénti) változtatását biztosítja, a támadási szögtől és a Mach-számtól függően . Ez a rendszer azonban lehetővé teszi az aerodinamikai származékok szakaszos változtatását a paraméterek teljes tartományában, ellentétben az adaptív szárnnyal. Folyamatban van a gépesítés felületei körüli folyamatos áramlás megvalósítása is a résgépesítés elemeinek görbületének megváltoztatásával. A szárny adaptív gépesítése a szárnyak kiterjesztésének egyszerűsített kinematikájának köszönhetően vonzó, mivel lehetővé teszi, hogy elhagyja a bonyolult konfigurációjú vezetősínek használatát és növeli a szárny súlyát, emellett lehetővé teszi csökkentheti a teherbíró tulajdonságok kiegyensúlyozás miatti veszteségét .
A hatékony légköri repülés a repülési sebességtől, repülési módtól függően eltérő aerodinamikát igényel az eszköztől. Az új repülőgépek tervezésének klasszikus megközelítése jelenleg csak enyhe (legfeljebb 1-2%-kal) javítja az aerodinamikai minőséget és javítja a fel- és leszállási jellemzőket. A szárny gépesítése a profil egyszerű elhajlított orra és farok formájában vagy a sweep megváltoztatása nem teszi lehetővé a maximális emelési együttható magas értékeinek elérését változó üzemmódok mellett.
Ezért az utóbbi években a műszaki bázis fejlődésével és az új repülési anyagok megjelenésével összefüggésben egyre nagyobb figyelem irányul arra a lehetőségre, hogy a szárny geometriájának változtatásával a repülőgép aerodinamikai jellemzőit javítsák. a repülési mód - adaptív szárny használata. A repülőgép-hordozó rendszer adaptálása a szárny fesztávolságának és lendületének, valamint a szárny formájának, görbületének és vastagságának változtatásával történhet.
Elasztikus külső burkolatot kell használni, és a burkolaton belüli teherhordó keretek úgy lesznek kialakítva, hogy zökkenőmentesen változtassák meg saját geometriájukat.
Egy ilyen szárny fontos megkülönböztető tulajdonsága a profilok simaságának megőrzése a középfelület deformációja esetén . Az ellenállás csökkentése kétféleképpen érhető el. Először is, a középső felület deformációjának repülési módtól függő optimális változása miatt. Ez lehetővé teszi a szárny szinte lapossá tételét cirkáló üzemmódban, ami nulla emelésnél csökkenti az ellenállást, és manőverezéskor optimálisan deformálódik a keringés eloszlása a szárnyfesztávolságon közel elliptikushoz, ami csökkenti az indukált légellenállást . Másodszor, nagy ütési szögek esetén a szárny felső felületének törési helyein, amikor a hagyományos gépesítést eltérítik, az áramlás helyi szétválása következik be . Az alkalmazkodó szárnyon nagy relatív húrral és rugalmas kárpitozású zoknik használata lehetővé teszi ennek a problémának a megoldását.
A mozgó elemek eltérítése a kontúrok simaságának megőrzése mellett egy bizonyos törvény szerint, amelyet kísérleti és számítási vizsgálatok alapján választanak ki, lehetővé teszi a szárnyfelületre gyakorolt nyomás újraelosztását oly módon, hogy megakadályozza az áramlás megakadását vagy jelentősen csökkentse annak fejlesztés a kiválasztott repülési módban [1] . Ennek eredményeként a rázás és a dörzsölés közötti határ a nagy támadási szögek felé tolódik el, és nő a vezérlési módban működő forgófelületek hatékonysága. A manőver során, megakadályozva az áramlás szétválását, az adaptív szárny érezhető növekedést biztosít az emelés/ ellenállás arányban .
Ha az adaptív szárny alakváltozása olyan feltételeknek van kitéve, amelyek mellett a szárny egyes szakaszaiban a kritikus pont a profil orra felé tolódik el, és a sebesség keringése a fesztávon elliptikussá válik, akkor a az emelési együttható kiválasztott értéke, a minimális légellenállási együttható megadva. Az első esetben az elülső él közelében csökkennek a ritkulási csúcsok, amelyek a hagyományos szárnyon egy bizonyos ütési szög elérésekor áramlási szétváláshoz és szívóerő elvesztéséhez vezetnek, azaz húzza [1] . Ha a második feltétel teljesül, az induktív reaktancia minimálisra csökken [1] .
Az adaptív szárny elemeinek eltérítése, amelyet úgy hajtanak végre, hogy a repülőgépre ható aerodinamikai erők nyomásközéppontja ne változtassa meg a helyzetét, lehetővé teszi az aerodinamikai emelőerő közvetlen szabályozását.
A modern technológiai bázis és a repülési anyagok fejlesztése lehetővé teszi a hordozórendszer körüli áramlásszabályozó rendszer működtetőinek létrehozását a fenntartó erőmű erőforrásainak igénybevétele nélkül, autonóm sűrített levegő forrásokra építve. A sugárirányító rendszerek szerkezeti és technológiai alapját a dinamikus gázdugattyúkat használó párhuzamos befecskendezés elvén működő aktív gázdinamikus aktuátorok képezhetik .
Az utazórepülés aerodinamikai minőségének növelésének, valamint a repülőgép fel- és leszállási tulajdonságainak javításának egyik módja a csapágyak körüli áramlás aktív szabályozása és az aerodinamikai felületek szabályozása energetikai módszerekkel: határréteg szabályozás , sugárfújás a szárnyelemekre, ill. fel- és leszállás gépesítés, sugárhajtású és sugárhajtású szárnyak . A súrlódási ellenállás csökkentésének (az áramlás mesterséges laminarizálásának) hatékony módja a határréteg szárny, tollazat és motorgondola felületéről való szívással történő szabályozása. Ezenkívül a határréteg lefújása elválasztatlan áramlást biztosíthat a szárny körül nagy ütési szögek és a szárnygépesítő elemek nagy elhajlási szögei mellett, és ezáltal növelhető a maximális emelési tényező és a kritikus támadási szög.
Az Egyesült Államokban 1979 - ben indították el a NASA és az Egyesült Államok Légiereje által megvalósított AFTI (Advanced Fighter Texnology Integration) program keretében egy adaptív szárny fejlesztését, amely képes repülés közben megváltoztatni a görbületet, miközben megtartja a sima kontúrokat . Ilyen szárnyat először az 1980- as években szereltek fel az F-111 kísérleti repülőgépre [2] . A szárny görbületének repülés közbeni megváltoztatása a repülési magasságtól, a Mach-számtól, a sweep szögtől és a szükséges emeléstől függően történt. A cél az volt, hogy az emelési együttható minden egyes értékéhez a legalacsonyabb légellenállási együtthatót biztosítsuk. A szárny elülső és farok rugalmas bőrű része lehetővé tette a szárny görbületének zökkenőmentes megváltoztatását, így a poláris burok a különböző szárnykonfigurációknak megfelelő poláris burok lett. Ezután hatalmas beruházási ráfordításokat és komplex tervezési megoldásokat igényelt. Jelenleg a rugalmas kompozit anyagok megjelenése miatt a helyzet egyszerűbbé vált.
Később, 1987- től az Airbus Industrie hasonló kutatásokat végzett , amikor görbülettel vezérelt szárnyat fejlesztett ki az A330 és A340 repülőgépekhez . Feltételezték, hogy a szárny görbületének szabályozása két pár szárny és csűrő elhajlási szögének automatikus változtatásával minden félszárnyon biztosítja az optimális profilgörbületet minden repülési módhoz, aminek eredményeként jelentős javulást jelent az aerodinamika. a minőséget cirkáló üzemmódban megnövelt emelési értékkel kell elérni. A szélcsatornában végzett szárnymodellek tesztjei kimutatták, hogy egy szabályozott görbületű szárny aerodinamikai minősége csak ~1,5%-kal magasabb, mint egy hagyományos szárnyé. Ezért a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a görbületszabályozó rendszer további gépesítése és összetettsége, valamint a szerkezet tömegének növekedése nem indokolja a repülőgép üzemanyag-hatékonyságának kismértékű javulását.
2008 és 2012 között azonban a kutatás folytatódott a 7. Európai Keretprogram SADE (SmArt High Lift Devices for Next Generation Wing) projektje keretében . A projekt célja az volt, hogy tanulmányozzon egy adaptív rés nélküli élt, egy adaptív, simán elhajtható hátsó élt, amely javítja a következő generációs repülőgépek szárnyának aerodinamikai minőségét, miközben jelentősen csökkenti a szerkezet súlyát, csökkenti a zajt a fel- és leszállási módok során, üzemanyag-hatékonyság növelése.
A Boeing 787 Dreamliner repülőgép legújabb módosításán a szárnyprofil hátsó részének görbületét módosították fel- és leszálláskor. Ebben az esetben, amikor a szárnyakat kinyújtják, a tetők is elhajlanak, ami nemcsak a szárnyak hatékonyságának növelését teszi lehetővé, hanem a szárny fő részének teherbírását is a szárny görbületének növekedése miatt. profil.
Az USA-ban a FlexSys Inc. adaptív szárnyának létrehozásán dolgoznak. [3] , US Air Force Research Laboratorya Boeing X-53 Active Aeroelastic Wing program keretében .
Oroszországban nem ismertek példát az adaptív fel- és leszállási gépesítés utasszállító repülőgépek szárnyán történő alkalmazására, a hatékonyságát értékelő vizsgálatok több mint 20 évvel ezelőtt kezdődtek a TsAGI -nál. A Su-33UB kísérleti hordozó alapú vadászrepülőgépen rugalmas bőrű, adaptív, elhajtható szárnyvéget használtak [4] .