Возврат к тандемному расположению крыльев

История авиации начиналась с различных схем самолетов, в которых преобладало тандемное расположение двух почти одинаковых крыльев. Главной задачей первых конструкторов было равномерное распределение подъемной силы вдоль фюзеляжа, где для управления использовалась система элеронов переднего и заднего крыла.

Среди этого многообразия особенно выделился итальянский самолет СА-60 фирмы «Капрони» с тремя комплектами трипланных крыльев. Он был грандиозным аппаратом для 1920 года – восемь силовых установок по 400 л. с., площадь крыла – 837 м2 , крылья были установлены над стоместным фюзеляжем. К концу своего единственного полета самолет оказался настолько поврежден, что дальнейшие работы с ним были прекращены.

Грубое исполнение и чрезмерные амбиции фирмы «Капрони», а также всеобщая погоня за скоростью и дальностью, к сожалению, надолго скомпрометировали тандемное расположение трех крыльев. В наше время авиаконструкторы начали анализировать и искать новые идеи в старых задумках, это воплотилось в сверхманевренных самолетах, на которые стали устанавливать переднее дополнительное крыло и управляемое сопло.

Работая с круглым крылом-фюзеляжем, я решил опробовать системы с двумя дополнительными крыльями, расположив их по тандемному принципу с круглым крылом по центру. Площадь круглого крыла составляет 50% и более от общей площади. Одинаковые по площади переднее и заднее крылья – обратной стреловидности и полностью управляемые по углам атаки относительно круглого крыла. Это позволяет летать на углах до 45° без срыва потока – основная подъемная сила создается углом атаки круглого крыла, дополнительные крылья тоже имеют положительную подъемную силу, а соотношение подъемных сил дополнительных крыльев позволяет получить необходимый общий угол атаки для требуемой подъемной силы летательного аппарата. Также исследовались дополнительные крылья с различной стреловидностью и площадями, которые показали интересные результаты.

Такая схема позволила мне создать и продуть в аэродинамической трубе множество моделей, у которых дополнительные крылья были различной площади, геометрии и профиля, без существенного изменения самой модели.

Результаты исследований выявили огромнейший потенциал применения данной схемы для решения различных задач – создания сверхтяжелых летательных аппаратов, экранопланов и экранолетов и, самое главное, больших самолетов с малой посадочной скоростью. Работа углами атаки дополнительных крыльев обеспечивает оптимальную балансировку для экономичного полета аппарата.

Конструктивной особенностью данных аппаратов является простой переход (доводка) от первого опытного образца до необходимого серийного с заданными характеристиками благодаря изменению только дополнительных крыльев без изменения основного аппарата. Использование тройного тандема позволит конструкторам самодельных летательных аппаратов легко добиться продольной и поперечной устойчивости без существенных изменений, а лишь подобрав нужную геометрию, площадь и профиль дополнительных крыльев. Решая задачу по созданию проекта сельскохозяйственного самолета, я выбрал именно эту компоновку, что позволило получить большую грузоподъемность, крайне малые размеры аппарата и сверхнизкие скорости полета и посадки, а также использование эффекта «экрана» у земли благодаря большой хорде круглого крыла. Центральное круглое крыло может быть использовано и как фюзеляж, и как огромный топливный либо химический бак, центровка которого не изменяется от уровня его наполнения.

Личным выводом является то, что использование тандемной схемы с тремя и более крыльями различной геометрии и профиля позволит создать множество летательных аппаратов с характерными свойствами данных крыльев, где ограничениями будут прочностные характеристики материалов.

Одна из моих самых «оригинальных» компоновок приведена на фото.

 

Владимир Трупкин, г. Харьков