Модели и методы аэродинамики

Российская Академия наук
Национальная Академия наук Украины
Центральный аэрогидродинамический институт им. проф. Н.Е. Жуковского
Институт гидромеханики НАН Украины

Модели и методы аэродинамики. Материалы Десятой Международной школы-семинара. - М.: МЦНМО, 2010. - 200 с.

Евпатория, 3 - 12 июня 2010 г.

[46] с. 130-131:

Беспилотные летательные аппараты в многоуровневой авиационно-космической системе мониторинга. Особенности аэродинамической компоновки и тенденции развития

Многуровневая авиационно-космическая система (АКС) предназначена для получения информации о земной поверхности и атмосфере с целью решения широкого спектра задач научного и прикладного характера: производственный и экологический мониторинг, геофизические исследования, картографирование, охрана объектов и защита зон экономического интереса страны, поисковые и спасательные работы, ледовая разведка, валидация результатов обработки материалов космической съёмки, ретрансляция радиосигналов систем связи, оперативная доставка грузов в труднодоступные районы.

Многуровневая авиационно-космическая система состоит из двух сегментов: космического и авиационного. Главным компонентом системы, непосредственно решающим задачи по зондированию объектов на поверхности Земли, является орбитальная группировка космических аппаратов (КА) типа "Кондор-Э". Весомым дополнением к космическому сегменту в многуровневой АКС является авиационный сегмент на базе тяжёлых, большой продолжительности полёта, беспилотных летательных аппаратов (БЛА).

Авиационный сегмент по сравнению с космическим обладает рядом существенных преимуществ: сравнительной близостью средств наблюдения к объекту мониторинга, что позволяет достичь большего разрешения во всех диапазонах зондирования; в случае съёмки в оптических диапазонах снимается проблема облачного покрова; у авиационных средств меньше интервалы между повторными полетами, чем у космических; трасса полета не зависит от жёстких траекторных ограничений, накладываемых условиями орбитального полёта; меньше в совокупности стоимость часа мониторинга единицы площади поверхности Земли.

Объектом исследования является облик, состав и тактико-технические характеристики эффективной системы дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), объединяющей достоинства и нейтрализующей недостатки космических и авиационных средств. В процессе работы проведены: анализ лучших мировых и отечественных разработок в области БЛА и КА ДЗЗ; формализованы требования к многоуровневой АКС; сформирован облик многоуровневой системы ДЗЗ, наиболее эффективной для решения основного класса задач мониторинга.

В рамках работы над авиационным сегментом были выявлены основные тенденции развития современных БЛА для задач мониторинга, такие как: увеличение высоты (до 20000 м) и продолжительности полёта (до нескольких суток); усложнение решаемых задач и, как следствие, значительное увеличение массы и объёма целевой нагрузки на борту БЛА; необходимость размещения на борту БЛА большого количества (до десятка) антенно-фидерных устройств (АФУ) различных диапазонов. Всё это в совокупности предъявляет особые требования к аэродинамической компоновке такого рода летательных аппаратов. Это, в частности: тщательное проектирование дозвуковых обводов планера, особый подход к выбору профиля крыла, к размещению оперения, позволяющего обеспечить его максимальную эффективность, не затеняя работу АФУ и т.п.

Работа проводилась в рамках Государственного контракта № П 608 от 06.08.2009 г.