Введение
FanWing – это конструкция летательного аппарата, в которой вентилятор с горизонтальной осью потока используется в непосредственной близости от фиксированного крыла. Вентилятор создает воздушный поток над фиксированной поверхностью, обеспечивая подъемную силу и тягу. Концепция была впервые разработана примерно в 1997 году конструктором Патриком Пиблсом и находится в разработке его компанией FanWing Ltd. По состоянию на декабрь 2018 года испытания проводились только с экспериментальными дронами.
Принципы работы
Вентилятор с поперечным потоком состоит из лопастей, расходящихся от центральной оси и ориентированных вдоль неё, подобно лопастям цилиндрической газонокосилки. Он размещен в канале специальной формы, которая при вращении вентилятора создает направленный воздушный поток. В конструкции FanWing вентилятор расположен над передней частью неподвижного крыла и простирается по всей его длине. Верхняя поверхность крыла изогнута вокруг вентилятора, образуя полуканал. Хорда крыла простирается примерно на такое же расстояние назад от вентилятора, а задняя часть выполнена в виде клиновидного обтекателя, доходящего до задней кромки. При вращении вентилятора, когда верхняя кромка движется назад, а нижняя – вперед, неподвижный полуканал формирует направленный назад поток воздуха, создавая тягу вперед. Этот обратный поток над верхней поверхностью также создает циркуляцию воздуха вокруг комбинации крыла и ротора, обеспечивая вертикальную подъемную силу. Добавление концевого оперения позволяет восстанавливать энергию из вихрей на концах крыла, значительно повышая общую эффективность и, в свою очередь, снижая минимальную скорость горизонтального полета.
Преимущества
В дополнение к созданию собственной тяги, радиальный вентилятор увеличивает скорость воздушного потока над верхней поверхностью крыла независимо от скорости движения самолета вперед, тем самым создавая полезную подъемную силу на скоростях, меньших, чем скорость сваливания для обычного крыла.
История
Хотя вентилятор с поперечным потоком известен с конца XIX века, его использование в качестве вращающегося крыла летательного аппарата не изучалось до 1997 года, когда Патрик Пиблс, американец, проживающий в Великобритании, предложил использовать его как устройство для взлета и посадки на короткие дистанции (STOL) и впоследствии основал компанию FanWing Co. Испытания в аэродинамической трубе и полеты моделей с двигателями финансировались правительством Великобритании и были удостоены грантов SMART в 2002 и 2003 годах. Началась работа над прототипом беспилотного летательного аппарата, изначально предназначенного для рынка городского наблюдения с возможностью STOL. Преимущества добавления хвостового оперения были выявлены в процессе дальнейшей разработки. По состоянию на декабрь 2018 года в полете были опробованы только беспилотные прототипы.