Управление потоком — это область гидродинамики . Это предполагает небольшое изменение конфигурации, которое в идеале принесет большую инженерную выгоду, например, снижение сопротивления , увеличение подъемной силы , улучшение смешивания или снижение шума . Это изменение может быть выполнено с помощью пассивных или активных устройств.
Пассивные устройства по определению не требуют энергии. Пассивные методы включают в себя геометрическое формование турбулизаторов или элементов шероховатости, использование генераторов вихрей и размещение продольных канавок или выступов на поверхностях аэродинамического профиля .
Для активного управления требуются исполнительные механизмы, которые требуют энергии и могут работать в зависимости от времени. [1] Активное управление потоком включает в себя устойчивое или нестационарное всасывание или продувку, [2] использование синтетических форсунок, клапанов и плазменных приводов . Активация может быть задана заранее (управление с обратной связью) или зависеть от датчиков мониторинга (управление с обратной связью).
Характеристики крыла самолета оказывают существенное влияние не только на длину взлетно-посадочной полосы, скорость захода на посадку, скороподъемность, грузоподъемность и дальность полета, но также на шум и выбросы. Характеристики крыла могут ухудшиться из-за отрыва потока , который зависит от аэродинамических характеристик профиля. Аэродинамические и неаэродинамические ограничения часто противоречат друг другу. Для преодоления таких трудностей требуется управление потоком. Методы, разработанные для манипулирования пограничным слоем либо для увеличения подъемной силы, либо для уменьшения сопротивления, а также задержки отделения, подпадают под общий заголовок управления потоком.
Aurora Flight Sciences является получателем гранта DARPA CRANE (Управление революционными самолетами с новыми эффекторами). Первоначально оно включало испытания небольшого самолета, в котором вместо внешних движущихся частей, таких как закрылки, используются выбросы сжатого воздуха. Программа направлена на устранение веса, сопротивления и механических сложностей, связанных с перемещением поверхностей управления. Воздушные выбросы изменяют давление и поток воздуха, а также изменяют границы между потоками воздуха, движущимися с разными скоростями. Компания построила прототип в масштабе 25% с 11 обычными поверхностями управления, а также 14 банками, питаемыми по восьми воздушным каналам. [3] В 2023 году самолет получил официальное обозначение Х-65 . [4] В январе 2024 года DARPA и Aurora приступили к реализации третьей фазы CRANE, построив первый полномасштабный самолет X-65, в котором для основного управления полетом используются приводы активного управления потоком. [5] [6] X-65 массой 7000 фунтов будет выпущен в начале 2025 года, а первый полет запланирован на лето 2025 года. [7]