Bildiyiniz kimi, mərkəzi bölmə, sol və sağ təyyarələri birləşdirən və əslində qanadın gövdəyə bağlanması üçün xidmət edən təyyarə qanadının çox hissəsidir. Məntiqə uyğun olaraq, mərkəzi hissə sərt bir quruluş olmalıdır. Ancaq 21 dekabr 1979-cu ildə qanadı gövdəyə bərkidilmiş və dönə bilən NASA AD-1 təyyarəsi havaya qalxdı və təyyarəyə asimmetrik bir forma verdi.
Ancaq hər şey daha erkən başladı - Əfsanəvi Blohm & Voss şirkətinin baş dizayneri tutqun Teutonik dahi Richard Fogt ilə başladı. Təyyarə dizaynına qeyri -adi yanaşması ilə tanınan Vogt, artıq asimmetrik təyyarələr düzəltmişdi və belə bir sxemin təyyarənin havada sabit olmasına mane olmadığını bilirdi. Və 1944 -cü ildə Blohm & Voss və P.202 layihəsi dünyaya gəldi.
Foqtun əsas fikri yüksək sürətlə uçarkən sürüklənməni əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaq qabiliyyəti idi. Təyyarə adi bir simmetrik qanadla havaya qalxdı (kiçik bir sürüşmə qanadının yüksək qaldırma əmsalına malik olduğu üçün) və uçuşda gövdə oxuna paralel bir təyyarə ilə döndü və bununla da sürüklənmə azaldı. Əslində, bu, qanadın dəyişən süpürülməsinin həyata keçirilməsi üçün həll yollarından biri idi - eyni zamanda almanlar Messerschmitt P.1101 təyyarəsində klassik simmetrik süpürgə hazırladılar.
Blohm & Voss və P.202 seriala girmək üçün çox dəli görünürdü. 11, 98 m aralığında olan qanadı mərkəzi menteşəni 35 ° -ə qədər bir açı ilə aça bilərdi - maksimum açıda açı 10, 06 m -ə dəyişdi. Əlavə avadanlıqların quraşdırılması üçün qanaddan istifadə edə bilməmək. Layihə yalnız kağız üzərində qaldı.
Eyni zamanda, Messerschmitt mütəxəssisləri də oxşar bir layihə üzərində işləyirdi. Onların vasitəsi olan Me P.1109, "qayçı qanadı" ləqəbini aldı. Avtomobilin iki qanadı vardı və xaricdən müstəqil idi: biri gövdənin üstündə, ikincisi - altında. Üst qanad saat yönünde döndərildikdə, aşağı qanad eyni şəkildə saat əqrəbinin əksinə çevrildi - bu dizayn, təyyarənin əyilməsini asimmetrik dəyişmə ilə keyfiyyətcə kompensasiya etməyə imkan verdi.
Qanadlar 60 ° -ə qədər dönə bilərdi və gövdə oxuna dik olduqda təyyarə adi iki qanadlı görünürdü.
Messerschmittin çətinlikləri Blohm & Voss ilə eyni idi: kompleks bir mexanizm və əlavə olaraq şassi dizaynında problemlər. Nəticədə, hətta simmetrik olaraq dəyişən süpürgəsi olan dəmirdən tikilmiş bir təyyarə - Messerschmitt Р.1101, yalnız layihələr olaraq qalmış asimmetrik quruluşları bir yana buraxmadı. Almanlar vaxtından çox irəlidə idilər.
Faydalar və zərərlər
Asimmetrik olaraq dəyişən süpürgənin üstünlükləri simmetrik süpürgə ilə eynidir. Təyyarə havaya qalxanda yüksək bir qaldırma tələb olunur, ancaq yüksək sürətlə (xüsusən səs sürətindən yuxarı) uçduqda, lift artıq o qədər də aktual deyil, lakin yüksək sürüklənmə müdaxilə etməyə başlayır. Aviasiya mühəndisləri güzəştə getməlidirlər. Süpürgəni dəyişdirərək təyyarə uçuş rejiminə uyğunlaşır. Hesablamalar göstərir ki, qanadın gövdəyə 60 ° bucaq altında yerləşdirilməsi aerodinamik sürtünməni əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaq, maksimum seyr sürətini artıracaq və yanacaq istehlakını azaldacaq.
Ancaq bu vəziyyətdə ikinci bir sual ortaya çıxır: simmetrik bir pilot üçün daha əlverişlidirsə və kompensasiya tələb etmirsə, niyə asimmetrik bir sürüşmə dəyişikliyinə ehtiyacımız var? Fakt budur ki, simmetrik süpürgənin əsas dezavantajı dəyişiklik mexanizminin texniki mürəkkəbliyi, möhkəm kütləsi və qiymətidir. Asimmetrik bir dəyişiklik ilə cihaz daha sadədir - əslində qanadın sərt bağlanması və dönmə mexanizmi olan bir ox.
Belə bir sxem orta hesabla 14% daha yüngüldür və səs sürətini aşan sürətlə uçarkən xarakterik empedansı minimuma endirir (yəni üstünlüklər uçuş performansında da özünü göstərir). Sonuncusu, təyyarənin ətrafındakı hava axınının bir hissəsi səsdən yüksək sürət əldə edərkən meydana gələn bir zərbə dalğasından qaynaqlanır. Nəhayət, bu dəyişən süpürgənin ən "büdcə" variantıdır.
OWRA RPW
NASA tərəfindən 1970 -ci illərin əvvəllərində asimmetrik süpürmənin uçuş xüsusiyyətlərinin eksperimental öyrənilməsi üçün inşa edilən pilotsuz uçuş aparatı. Cihaz qanadı saat yönünde 45 ° döndürə bildi və iki konfiqurasiyada mövcud idi-qısa quyruqlu və uzun quyruqlu.
Bu səbəbdən də texnologiyanın inkişafı ilə bəşəriyyət maraqlı bir konsepsiyaya qayıtmağa bilməzdi. 1970 -ci illərin əvvəllərində belə bir sxemin uçuş xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün NASA -nın sifarişi ilə pilotsuz bir OWRA RPW (Oblique Wing Research Aircraft) təyyarəsi istehsal edildi. İnkişaf məsləhətçisi müharibədən sonra ABŞ -a mühacirət edən Vogt idi, o vaxt artıq çox yaşlı bir adam idi və ideyanın canlanmasının baş dizayneri və ideoloqu NASA mühəndisi Richard Thomas Jones idi. Jones, 1945 -ci ildən NACA -nın (NASA -nın sələfi, Aeronavtika üzrə Milli Məsləhət Komitəsi) əməkdaşı olduğu vaxtdan bu fikrə kök salmışdı və nümunə hazırlandıqdan sonra tamamilə bütün nəzəri hesablamalar işlənmiş və hərtərəfli hazırlanmışdı. sınaqdan keçirilmişdir.
OWRA RPW qanadı 45 ° -ə qədər dönə bilərdi, pilotsuz təyyarənin gövdəsi və quyruğu var idi - əslində, mərkəzi və yeganə maraqlı elementi qanad olan uçan bir plan idi. Tədqiqatların çoxu aerodinamik tuneldə, bəziləri isə real uçuşda aparılıb. Qanad yaxşı çıxış etdi və NASA tam hüquqlu bir təyyarə hazırlamağa qərar verdi.
Və indi - uç
Əlbəttə ki, asimmetrik süpürgə dəyişikliyinin də mənfi cəhətləri var - xüsusən də frontal müqavimətin asimmetriyası, həddindən artıq yuvarlanmağa və əsməyə səbəb olan parazitar dönüş anları. Ancaq bütün bunlar artıq 1970 -ci illərdə idarəetmələrin qismən avtomatlaşdırılması ilə məğlub edilə bilər.
NASA AD-1 təyyarəsi
79 dəfə uçdu. Hər uçuşda sınaqçılar qanadı yeni bir yerə qoyur və əldə edilən məlumatlar təhlil edilir və bir -biri ilə müqayisə edilir.
AD-1 (Ames Dryden-1) təyyarəsi bir sıra təşkilatların ortaq düşüncəsinə çevrildi. Ames Industrial Co tərəfindən dəmirdən hazırlanmışdır, ümumi dizayn Boeing üzərində, texnologiya araşdırması Bertha Rutana'nın Ölçekli Kompozitləri tərəfindən və Kaliforniya ştatının Lancaster şəhərindəki Dryden Araşdırma Mərkəzində uçuş testləri aparılmışdır. AD-1 qanadı, mərkəzi oxda 60 ° və yalnız saat əqrəbinin əksinə fırlana bilərdi (bu, dizaynı üstünlüklərini itirmədən çox sadələşdirdi).
Qanad, gövdənin içərisində birbaşa mühərriklərin qarşısında yerləşən kompakt bir elektrik mühərriki ilə idarə olunur (ikincisi, klassik Fransız turbo mühərrikləri Microturbo TRS18 -dən istifadə edirdi). Dik vəziyyətdə olan trapezoid qanadın uzunluğu 9, 85 m, fırlanan vəziyyətdə - yalnız 4, 93 idi ki, bu da maksimum 322 km / saat sürətə çatmağa imkan verdi.
21 dekabrda AD-1 ilk dəfə havaya qalxdı və sonrakı 18 ay ərzində hər yeni uçuşda qanad 1 dərəcə dönərək təyyarənin bütün göstəricilərini qeyd etdi. 1981-ci ilin ortalarında təyyarə maksimum 60 dərəcə bucağa "çatdı". Uçuşlar 1982-ci ilin avqustuna qədər davam etdi, ümumilikdə AD-1 79 dəfə havaya qalxdı.
NASA AD-1 (1979)
Havaya qalxan asimmetrik qanadlı yeganə təyyarə. Qanad saat yönünün əksinə 60 dərəcəyə qədər döndü.
Jones'un əsas fikri, qitələrarası uçuşlar üçün təyyarələrdə asimmetrik süpürgə dəyişikliklərindən istifadə etmək idi - sürət və yanacaq iqtisadiyyatı ən uzun məsafələrdə ən yaxşı şəkildə ödəyirdi. AD-1 təyyarəsi həqiqətən həm mütəxəssislərdən, həm də pilotlardan müsbət rəylər aldı, amma qəribə olsa da, hekayənin davamı alınmadı. Problem bütün proqramın ilk növbədə tədqiqat olması idi. Bütün lazımi məlumatları aldıqdan sonra NASA təyyarəni anqara göndərdi; 15 il əvvəl San Carlosdakı Hillier Aviasiya Muzeyindəki əbədi anbara köçdü.
NASA, bir araşdırma təşkilatı olaraq, təyyarə istehsalı ilə məşğul deyildi və böyük təyyarə istehsalçılarından heç biri Consun konsepsiyası ilə maraqlanmırdı. Varsayılan olaraq qitələrarası laynerlər "oyuncaq" AD-1-dən daha böyük və daha mürəkkəbdir və şirkətlər perspektivli, lakin çox şübhəli bir dizaynın tədqiqinə və inkişafına böyük məbləğdə sərmayə qoymağa cəsarət etmədilər. Klassik yenilik üzərində qalib gəldi.
Richard Grey, NASA AD-1 Test Pilotu
Proqramını asimmetrik qanadla uğurla uçuran 1982-ci ildə Cessna T-37 Tweet adlı xüsusi təlimçi təyyarəsinin qəzaya uğraması nəticəsində öldü.
Sonradan, NASA 1994 -cü ildə 6, 1 m qanadları olan və sürüşmə bucağını 35 ilə 50 dərəcə arasında dəyişə bilən kiçik bir pilotsuz təyyarə quraraq "oblique wing" mövzusuna qayıtdı. 500 yerlik qitələrarası təyyarənin yaradılması çərçivəsində inşa edilmişdir. Ancaq sonda eyni maliyyə səbəbləri ilə layihə üzərində işlər ləğv edildi.
Hələ bitməyib
Buna baxmayaraq, "oblique qanad" üçüncü bir həyat aldı və bu dəfə 2006-cı ildə Northrop Grummana asimmetrik sürüşmə dəyişikliyi olan pilotsuz uçuş aparatının inkişafı üçün 10 milyonluq müqavilə təklif edən məşhur DARPA agentliyinin müdaxiləsi sayəsində..
Ancaq Northrop korporasiyası, ilk növbədə "uçan qanad" tipli təyyarələrin inkişafı sayəsində aviasiya tarixinə düşdü: şirkətin qurucusu John Northrop belə bir sxemin həvəskarı idi, əvvəldən istiqamətini təyin etdi. uzun illər davam edəcək tədqiqatlar (1930 -cu illərin sonlarında şirkəti qurdu və 1981 -ci ildə öldü).
Nəticədə, Northrop mütəxəssisləri uçan qanad və asimmetrik süpürgə texnologiyasını gözlənilməz bir şəkildə keçməyə qərar verdilər. Nəticə Northrop Grumman Switchblade pilotsuz uçuş aparatı idi (digər konseptual inkişafları ilə qarışdırılmamalıdır - Northrop Switchblade qırıcısı).
Dronun dizaynı olduqca sadədir. 61 metrlik qanadda iki reaktiv mühərriki, kameraları, idarəetmə elektronikası və missiya üçün lazım olan əlavələr (məsələn, raketlər və ya bomba) olan menteşəli modul bağlanır. Modulda artıq heç bir şey yoxdur - gövdə, tük, quyruq, bəlkə də güc qurğuları istisna olmaqla, bir balon gondolasına bənzəyir.
Qanadın modula nisbətən fırlanma bucağı hələ də 1940 -cı illərdə hesablanmış eyni ideal 60 dərəcədir: bu bucaqda, səsdən yüksək sürətlə hərəkət edərkən yaranan zərbə dalğaları düzəldilir. Qanadı döndərilərkən, dron 2,0 M sürətlə 2500 mil uçmağı bacarır.
Təyyarənin konsepsiyası 2007 -ci ilə qədər hazır idi və 2010 -cu illərə qədər şirkət, həm külək tunelində, həm də real uçuşda 12.2 m qanadlı bir planın ilk sınaqlarını keçirəcəyinə söz verdi. Northrop Grumman, tam ölçülü pilotsuz uçuş aparatının ilk uçuşunun 2020-ci ildə həyata keçiriləcəyini planlaşdırmışdı.
Ancaq artıq 2008 -ci ildə DARPA agentliyi layihəyə marağını itirdi. İlkin hesablamalar planlaşdırılan nəticəni vermədi və DARPA proqramı kompüter modeli mərhələsində bağlayaraq müqavilədən imtina etdi. Beləliklə, asimmetrik süpürmə fikri yenidən uğursuz oldu.
Olacaq ya olmayacaq?
Əslində maraqlı bir anlayışı öldürən yeganə faktor iqtisadiyyat idi. İşləyən və sübut edilmiş sxemlərə malik olmaq, mürəkkəb və sınaqdan keçirilməmiş bir sistemin inkişaf etdirilməsini zərərli edir. İki tətbiq sahəsinə malikdir - ağır laynerlərin qitələrarası uçuşları (Jonesun əsas fikri) və səs sürətini aşa bilən sürətlə hərəkət edə bilən hərbi pilotsuz uçuş aparatları (Northrop Grummanın əsas vəzifəsi).
Birinci halda, üstünlüklər yanacaq qənaəti və sürət artımıdır, digər şeylər adi təyyarələrlə bərabərdir. İkincisində, təyyarənin kritik Mach sayına çatdığı anda dalğa sürüklənməsinin minimuma endirilməsi ən böyük əhəmiyyət kəsb edir.
Bənzər bir konfiqurasiyaya malik bir seriyalı təyyarənin görünüb -görünməməsi yalnız təyyarə istehsalçılarının iradəsindən asılıdır. Əgər onlardan biri tədqiqat və tikintiyə pul yatırmaq qərarına gəlirsə və sonra praktikada bu konsepsiyanın nəinki işlək olduğunu (bu artıq sübut edilmişdir), həm də özünü təmin etdiyini sübut edərsə, asimmetrik dəyişikliyin uğur qazanma şansı var.. Qlobal maliyyə böhranı çərçivəsində belə cəsarətli insanlar tapılmazsa, "əyilmiş qanad" maraqlarla zəngin olan aviasiya tarixinin bir hissəsi olaraq qalacaq.
NASA AD-1 təyyarəsinin xüsusiyyətləri
Ekipaj: 1 nəfər
Uzunluq: 11, 83 m
Qanad genişliyi: 9.85 m dik, 4.93 m əyri
Qanad açısı: 60 ° -ə qədər
Qanad sahəsi: 8, 6 2
Hündürlük: 2, 06 m
Boş təyyarə çəkisi: 658 kq
Maks. uçuş çəkisi: 973 kq
Powertrain: 2 x Microturbo TRS-18 reaktiv mühərrikləri
Güc: hər mühərrik üçün 100 kqf
Yanacaq tutumu: 300 litr Maksimum sürət: 322 km / saat
Xidmət tavanı: 3658 m
Əsl pionerlər
Dəyişən qanad geometriyasına malik ilk təyyarənin İkinci Dünya Müharibəsi zamanı Almanlar tərəfindən (əksər mənbələrdə iddia edildiyi kimi) deyil, Fransız aviasiya qabaqcılları Baron Edmond de Marcai və Emile Monin tərəfindən 1911 -ci ildə istehsal edildiyini az adam bilir. Markay-Monin monoplane 9 dekabr 1911-ci ildə Parisdə ictimaiyyətə təqdim edildi və altı ay sonra ilk uğurlu uçuşunu etdi.
Əslində, de Marcay və Monin, simmetrik olaraq dəyişən həndəsənin klassik sxemini ortaya qoydular - menteşələrə ümumi maksimum 13.7 m uzunluğunda iki ayrı qanad təyyarəsi bağlandı və pilot gövdənin sağ hissəsinə nisbətən yerləşmə bucağını dəyişə bildi. uçuşda. Yerdə, nəqliyyat üçün qanadlar böcəklərin qanadları kimi "arxadan" qatlana bilərdi. Dizaynın mürəkkəbliyi və daha çox işləyən təyyarələrə keçmə ehtiyacı (müharibənin başlaması səbəbindən) dizaynerləri layihə üzərində işləməkdən imtina etməyə məcbur etdi.
