Крылу самолета с его рулями крена и механизацией (закрылки, предкрылки, интерцепторы) предстоит еще долгая жизнь, но на горизонте уже виднеются новые перспективы. Гранды авиастроения заинтересовались бионическим крылом, которое в подражание природе будет менять форму как единое органическое целое, а не шевелить отдельными панелями с помощью тяжелых приводов.

Впрочем, в этом направлении работают не только крупные компании. Алексей Ивченко, конструктор и изобретатель из Волгограда, построил собственный работающий прототип бионического крыла, которое пока ориентировано на применение в беспилотной авиации. «Мы уходим от выдвижных элементов и переходим к нерасчленимому исполнению крыла, — говорит Алексей Ивченко. — Новая конструкция дает ряд важных преимуществ: в частности, это снижение уровня шума, повышение маневренности, сокращение дистанций разбега и посадочного пробега».

Прототип адаптивного крыла для БПЛА

Работающий прототип адаптивного крыла для беспилотного летательного аппарата был показан Алексеем Ивченко на авиасалоне «МАКС-2019». Сейчас проект принят для участия в таких серьезных конкурсах промышленного дизайна как Lexus Design Award Russia Top Choice 2020 и международном состязании Lexus Design Award 2020.

«Для улучшения аэродинамических параметров крыла мы выполним обшивку в виде своего рода пластиковой чешуи — тонких пластин, устанавливаемых внахлест, — говорит Алексей Ивченко. — Материалом будет пластик, который мы сейчас разрабатываем в сотрудничестве с кафедрой полимеров одного из технических вузов Волгограда. Поверх, возможно, будет установлена тонкая оболочка из эластомера».

Актуаторы, изменяющие форму крыла, могут быть разными, например искривленный вал-рычаг. Путем ослабления и натяжения тяг можно добиваться изменения пространственной формы каркаса. Адаптивное крыло будет способно не только управлять летательным аппаратом по крену, но также выполнять функции рулей высоты.

Новизна идеи Ивченко в том, что крыло заключает в себе реконфигурируемый ячеистый сотовый заполнитель. В нем нет эластичных элементов: гибкость структуре придают особой конструкции шарниры, соединяющие отдельные жесткие элементы. Это механическая версия флексагонов — конструкций из бумаги, которые меняют форму при раскладывании по сгибам.

Создавать ячеистую структуру предполагается методом литья с помощью пресс-формы или с применением печати композитными материалами, скорее всего углепластиком. Современные принтеры способны не только формировать композитную деталь, но и создавать такие переплетения нитей, которые придают детали точно заданные прочностные характеристики.

Статья «Крыло-трансформер» опубликована в журнале «Популярная механика» (№12, Декабрь 2019).