Кольцевое (овальное) крыло (также замкнутый контур крыла) — разновидность аэродинамической схемы крыла, конструкция которого имеет кольцевидную форму при виде спереди. По аэродинамическим характеристикам самолёт с кольцевым (замкнутым) крылом отличается от традиционных машин с плоскими или закруглёнными крыльями.

История

Первым в истории авиастроения самолётом с замкнутым контуром крыла стал самолёт «Блерио III», сконструированный в 1906 году и ни разу не поднявшийся в воздух. Конструкторы самолёта Луи Блерио и Габриэль Вуазен соединили полукружьями окончания крыльев обычного биплана и такую же конструкцию установил в качестве хвостового оперения. Гидроплан «Блерио III» никогда не отрывался от воды самостоятельно. Аппарат только буксировали как воздушного змея. Причина неудачи была в тяжёлом хвостовом оперении и низкой подъёмной силе из-за неверно выбранного контура крыла. В конструкцию были внесены изменения — переднее кольцевое крыло было заменено на обычное для биплана, добавлен второй двигатель и заменены пропеллеры на толкающие. Модификация получила название «Блерио IV». Самолёт, однако, всё равно не взлетал, лишь несколько раз отрывался от земли, при этом одна из посадок привела к поломке двигателя.

В 1909 году французским инженером Живоданом был построен аэроплан с двумя замкнутыми в кольцо крыльями. В ходе испытаний аэроплан так и не поднялся в воздух. Однако в 1980-х годах французский авиамоделист Эммануэль Филлон сделал модель аэроплана, которая смогла летать. Таким образом, с точки зрения аэродинамики аэроплан представлял вполне способную к полёту конструкцию. Скорее всего, оригинальной конструкции не хватило удельной мощности для полёта.

В 1944 году в нацистской Германии разрабатывался проект перехватчика вертикального взлёта и посадки Heinkel He «Lerche» (нем. Lerche — жаворонок), так и не воплотившийся в металле. После Второй мировой войны в разных странах были попытки создать кольцеплан вертикального взлёта.

Аэродинамические характеристики

В типе кольцевого крыла, в котором концы консолей соединяются верх с верхом, низ с низом и отсутствуют законцовки, а также нет концевых вихревых жгутов, то снижается индуктивное сопротивление. Кроме того, такое крыло создаёт дополнительную подъёмную силу ввиду того, что поток воздуха, проходя сквозь замкнутый контур, направляется вниз. Этот эффект проявляется тем сильнее, чем больше угол атаки крыла. Срыв потока происходит, когда воздушная струя при увеличении угла атаки перестаёт плавно обтекать верхнюю поверхность крыла и отрывается от неё с образованием вихрей. При этом подъёмная сила на крыле тут же пропадает, и аппарат теряет контроль. Овальное крыло допускает большой (до 50°) угол атаки крыла. Способность летать на больших углах атаки позволяет аппарату летать на малых скоростях без использования закрылков. У самолётов с кольцевым (овальным) крылом отсутствует механизация крыла. Замкнутый контур придаёт крылу дополнительную прочность.

Недостатки

Кольцевой тип крыла имеет ряд недостатков. В типе кольцевого крыла, в котором концы консолей жёстко скреплены к фюзеляжу, нижняя поверхность крыла не создает подъёмную силу, боковые части крыла исключались из процесса создания подъёмной силы. Для кольцевого крыла характерен бафтинг. Технологичность такого типа крыла невысока. Нераспространенность такого типа крыла упирается в технологичность изготовления и удобство эксплуатации, а также инерцию мышления современного авиапрома.

См. также

• Крыло самолёта

Галерея

• AOK Spacejet на Paris Air Show 2013

• Полномасштабный прототип сверхлёгкой амфибии IDINTOS

• Проект большого авиалайнера PrandtlPlane freighter

• Немецкий самолёт Sunny^[de]

Ссылки

• Кольцевое (овальное) крыло.
• Non-planar wing systems