Ранее мы, разумеется, несколько темнили в отношении выбранного нами профиля крыла, давая понять, что за этим стоит некая жуткая, невероятная тайна. На самом деле, вся тайна заключалась в том, что это новое крыло еще ни разу не было опробовано в полете и что оно впервые будет применено в модели RV-10. Так что в результате может случиться полный провал или же, наоборот, возможен революционный прорыв.
В действительности, однако, не будет, наверное, ни того, ни другого. Ведь технология разработки аэродинамических поверхностей дошла уже до такого совершенства, что сегодня результат оказывается вполне предсказуемым, в разумных пределах. Аэродинамические поверхности проектируются и подгоняются для получения необходимых летных характеристик для конкретного самолета. С помощью современных средств нередко бывает возможно получить более хорошее решение с заново сделанным, «подогнанным по фигуре» вариантом, чем для стандартных вариантов крыла, уже имеющихся в наличии. Правда, такое «лучшее решение» окажется не намного лучше! С учетом все средств, имевшихся в распоряжении в 1920-е и 1930-е годы инженеры NACA проделали замечательную работу, разработав целое семейство профилей крыла для самолетов общего назначения для низких (дозвуковых) скоростей. Эти крылья используются до сих пор на всех выпускаемых серийно самолетах, на которых вы могли летать, а также на большинстве самодельных моделей, таких, как модели RV, за исключением лишь RV-9A. Существуют и относительно новые профили крыльев, которые вызвали всеобщий восторг в последние годы и были использованы в различных изделиях. Мы не выбрали ни один из этих профилей лишь по той причине, что задача, для которой они разрабатывались, не совпадает с нашей.
Скорость сваливания самолета зависит от максимального коэффициента подъемной силы крыла, поэтому желательно выбирать аэродинамический профиль, который позволяет иметь максимально возможный коэффициент подъемной силы. Проблема лишь в том, что профиля, спроектированные с целью получения максимального коэффициента подъемной силы, обладают также очень высоким лобовым сопротивлением. Большинство широко используемых профилей крыльев обладают малым лобовым сопротивлением и предназначены для крейсерского режима полета, так что мы трансформировали такое крыло, получив больший коэффициент подъемной силы за счет разработки шарнирных выдвижных закрылков, которые можно отклонять на нужную величину, чтобы добиться примерного соответствия профилю поверхности с действительно высоким коэффициентом подъемной силы.
Конструкторы постоянно находятся в поиске, пытаясь получить «чудодейственное», идеальное аэродинамическое качество с высоким коэффициентом подъемной силы и малым лобовым сопротивлением. Жестокая правда заключается в том, что этого не бывает на свете. Нил Уилфорд (Neil Willford) недавно опубликовал статью в журнале Sport Aviation, где он провел расчеты площади крыла, необходимого для проектирования гипотетической модели самолета для класса легких спортивных летательных аппаратов. Для крыла с отклоняемым закрылком он взял в качестве исходного значения коэффициент подъемной силы, равный 2,0.
Любопытно, что если вы обратитесь к нашей статье о разработке модели легкого спортивного самолета, которая была помещена в номере 5 журнала RVator за 2001 год, вы увидите, что для своего гипотетического самолета мы выбрали там коэффициент подъемной силы, равный 2,15. недавно просмотрел спецификации и летные показатели серийно выпускаемых моделей, в том числе новых, таких как Cirrus и Columbia. На основании приводимых значений взлетного веса и скорости сваливания, их расчетные коэффициенты подъемной силы практически идентичны: чуть больше 2,00. В реальном мире коэффициент подъемной силы, равный 2,0 – это практически возможно достижимый максимум для хорошего аэродинамического профиля авиации общего назначения и для закрылков с фиксированным шарниром.
Поскольку сверхлегкие самолеты и самодельные модели не обязаны проходить верификацию объявляемых их создателями показателей, нередко можно встретить указание на очень оптимистичные скорости сваливания. Мне вспоминается в этой связи разговор, произошедший у меня лет десять назад с коллегой по профессии, разработчиком комплектов для сборки самолетов самолетов, который высказывал свое искреннее удивление тем, что для тогда только что выпущенного прототипа модели «Эвид Флайер» (Avid Flyer) была указана скорость сваливания, равная 28 миль/час (около 45 км/час).
Он проделал довольно простые математические вычисления и пришел к выводу, что в таком случае профиль этой модели должен иметь максимальный коэффициент подъемной силы более 3,5. Мы же были удивлены его наивностью, тем, что он поверил, будто скорость сваливания у этой модели была в самом деле равна 28 миль/час. же, наоборот, придерживался позиции ставить под сомнение указанную величину скорости сваливания на том основании, что столь высокий коэффициент подъемной силы невозможен в реальных условиях. (На самом деле в том случае скорость сваливания была, по-видимому, выше на несколько миль в час, так что коэффициент подъемной силы был ближе к реальной величине, что-нибудь около 2,5.)
И ЕЩЕ О ЗАКРЫЛКАХ...
На всех самолетах RV, вплоть до RV-9A, использовались очень простые системы закрылков. Относительно низкие нагрузки на крыло и короткие крылья вообще ограничивали те преимущества, которые можно было бы получить за счет закрылков более сложных конструкций. В случае модели RV-9A главной задачей было уменьшить посадочную скорость. Поэтому мы спроектировали тогда систему с однощелевыми закрылками, которая давала очень хорошие результаты, особенно в сочетании с большим размахом закрылков, что возможно только с более длинными крыльями. Бльший максимальный вес и бльшая нагрузка на крыло в случае модели RV-10 требовала от нас использования хорошей конструкции закрылков, по крайней мере не хуже, чем для RV-9A, чтобы насколько это возможно уменьшить посадочную скорость. И хотя мы выбрали однощелевую конструкцию закрылков, мы решили по-прежнему использовать фиксированный центр вращения, а не более идеализированную и сложную систему направляющих для закрылков, которая характерна для закрылков типа "Fowler". При наличии направляющих для закрылков оказывается возможным изменять движение закрылков так, чтобы положение и угол отклонения закрылка были близки к идеальным на протяжении всего их хода. В случае же закрылков с простой смещенной точкой поворота шарнира эта осевая точка расположена таким образом, что закрылок отклоняется назад, к некоему идеальному положению, при максимальном отклонении. В промежуточных положениях, однако, точное расположение закрылка и его угол отклонения несколько меньше, чем было бы в идеальном случае. Мы считаем это незначительным компромиссом, на который стоит идти ради простоты конструкции с фиксированным центром вращения.