Проект НАСА – Экологически Ответственная Авиация (ERA) продемонстрировал осуществимость создания конструкции меньшего, более лёгкого вертикального стабилизатора, использующего активное управление потоком. Конструкция уменьшит вес и сопротивление самолёта, сэкономит топливо и уменьшит выбросы, отмечает руководитель проекта Файет Колье (Fayette Collier).
Инновационная технология была применена на вертикальном стабилизаторе самолёта «Боинг-757», устройстве с размером, необходимом, чтобы справиться с остановкой двигателя при взлёте, которая случается один раз на полмиллиона взлётов. Стабилизатор должен создавать необходимую боковую силу, чтобы парировать разворачивающий момент и сохранить управляемость.
НАСА встраивает 30 сопел на шарнире стабилизатора и руля направления. Сопла сообщают энергию воздуху в пограничном слое на поверхности руля направления, который создаёт необходимую боковую силу. Увеличение боковой силы на 20%, позволяет уменьшить размеры стабилизатора на 14%.
Осенью 2014 года НАСА доказала справедливость подхода на своей аэродинамической трубе в исследовательском центре в Эймсе. Затем НАСА провело испытания «Боинге-757» – экодемонстраторе. Во время испытания двигатель не выключали, а имитировали остановку двигателя.
Для сопел требуется сжатый воздух, отбираемый от двигателя, что уменьшает его эффективность. НАСА задумывается об альтернативных системах, например, электроприводы для создания воздушного потока.
Сопла для испытаний были встроены заподлицо с поверхностью киля, так что они не увеличивали сопротивления, но слегка увеличили вес, и НАСА хочет определить их минимальное потребное количество, которое может быть меньше 30. Агентство также рассматривает возможность применение активного управления потоком на закрылках и предкрылках. В обоих случаях управление пограничным слоем позволит применять крыло меньшего размера, что уменьшит вес и сопротивление. Аналогичный подход может быть использован на несущих винтах вертолётов.
Это один из восьми исследовательских проектов по программе ERA, реализация которых поможет авиакомпаниям снизить расход топлива наполовину и загрязнение на три четверти, и сэкономить 250 млрд. долларов с 2025 по 2050 гг.
(aviationweek.com)
