Мембранные крылья не просто гибки, они управляемы. Крылья включают в себя электроактивный полимер, жёсткость которого зависит от приложенного электрического напряжения. Это позволяет динамично согласовывать форму крыла с обтекающим воздушным потоком, что улучшает эффективность крыла. Поскольку крыло - мембрана, оно вибрирует, когда воздух по нему протекает. Вибрирование крыла – это его достоинство.
Исследователи объясняют: «Тонкая и гибкая конструкция крыла улучшает его аэродинамическое качество при низких и средних числах Рейнольдса. Мембранные крылья позволяют увеличить подъёмную силу за счёт обеспечения большего угла атаки без срыва воздушного потока. А вибрация крыла позволяет «разбивать» воздушный вихрь у передней кромки крыла на множество мелких вихрей, что уменьшает аэродинамические потери и увеличивает подъёмную силу крыла».
Если всё это объяснять не техническим языком, можно сказать, что вибрация крыла помогает воздуху плавно обтекать крыло, когда в отсутствии вибрации воздушный поток отрывался бы от поверхности крыла. Отрыв воздушного потока – вещь неприятная, так как этот отрицательный эффект приводит к резкому снижению подъёмной силы и потери управляемости самолётом. Вибрация крыла также помогает сохранить подъёмную силу на больших углах атаки: во время взлёта и посадки.
Следует отметить, что эффективность и экономичность экранопланов по сравнению с обычными самолётами, основана на так называемом экранном эффекте. В конце 1980-х, Советский Союз разработал летательный аппарат, названный экранопланом. Это был довольно причудливо выглядящий летательный аппарат, который мог летать только на малой высоте над водной поверхностью (Каспийского моря). Экраноплан летал над водой со скоростью 550 километров в час.
Экраноплан – скорее «лодка», чем самолет. Потому что он за счёт экранного эффекта «привязан»к поверхности воды. Экраноплан летит над водной поверхностью на высоте не более нескольких метров. А на большей высоте (без экранного эффекта) летательный аппарат оказывается слишком большим и тяжёлым, чтобы лететь как самолёт.
Компания Боинг также разработала подобный летательный аппарат, названный Пеликаном.
Этот летательный аппарат может летать как самолёт на высоте до 20,000 футов. Но самый экономичный режим полёта для него на высоте 20 футов. Пеликан должен везти полезный груз в 1,400 тонн на расстояние 10,000 морских миль. Это в пять раз превышает полезный груз самого большого существующего в настоящее время транспортного самолёта. С 2002 Боинг серьезно занимался этим проектом. Однако по неизвестным причинам проект не получил дальнейшего развития.
Не все потеряно. Россия планирует продать Китаю новые экранопланы A-050 для китайской армии.
Они смогут везти до 100 человек со скоростью 450 километрах в час, на расстояние до 5,000 километров.
… А теперь вернёмся к роботам…
И в конце статьи отметим, что экранный эффект может быть использован для разработки скоростного наземного транспорта.
