Управление потоком — это область гидродинамики . Оно подразумевает небольшое изменение конфигурации для достижения идеально большого инженерного преимущества, например , снижения сопротивления , увеличения подъемной силы , улучшения смешивания или снижения шума . Это изменение может быть достигнуто с помощью пассивных или активных устройств.
Пассивные устройства по определению не требуют энергии. Пассивные методы включают в себя турбулизаторы или геометрическую форму элементов шероховатости, использование вихревых генераторов и размещение продольных канавок или ребер на поверхностях аэродинамического профиля .
Активное управление требует приводов, которые требуют энергии и могут работать в зависимости от времени. [1] Активное управление потоком включает в себя устойчивое или неустойчивое всасывание или выдув, [2] использование синтетических струй, клапанов и плазменных приводов . Приведение в действие может быть предопределено (управление с разомкнутым контуром) или зависеть от датчиков мониторинга (управление с замкнутым контуром).
Характеристики крыла самолета оказывают существенное влияние не только на длину взлетно-посадочной полосы, скорость захода на посадку, скорость набора высоты, грузоподъемность и дальность полета, но также на шум и выбросы. Характеристики крыла могут ухудшаться из-за разделения потока , которое зависит от аэродинамических характеристик аэродинамического профиля. Аэродинамические и неаэродинамические ограничения часто конфликтуют. Для преодоления таких трудностей требуется управление потоком. Методы, разработанные для управления пограничным слоем , либо для увеличения подъемной силы, либо для уменьшения сопротивления, и задержка разделения попадают под общее название управления потоком.
Aurora Flight Sciences — грантополучатель DARPA CRANE (Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors). Первоначально он включал тестирование малогабаритного самолета, который использует сжатые воздушные потоки вместо внешних движущихся частей, таких как закрылки. Программа направлена на устранение веса, сопротивления и механической сложности, связанных с перемещением поверхностей управления. Воздушные потоки изменяют давление и поток воздуха, а также изменяют границы между потоками воздуха, движущимися с разной скоростью. Компания построила прототип в масштабе 25% с 11 обычными поверхностями управления, а также 14 блоками, питаемыми восемью воздушными каналами. [3] В 2023 году самолет получил официальное обозначение X-65 . [4] В январе 2024 года DARPA и Aurora начали фазу 3 CRANE, построив первый полномасштабный самолет X-65, использующий активные приводы управления потоком для первичного управления полетом. [5] [6] 7000-фунтовый X-65 будет представлен в начале 2025 года, а первый полет запланирован на лето 2025 года. [7]