Tulad ng alam mo, ang seksyon ng gitna ay ang bahagi ng pakpak ng sasakyang panghimpapawid na kumokonekta sa kaliwa at kanang mga eroplano at paghahatid, sa katunayan, para sa paglakip ng pakpak sa fuselage. Alinsunod sa lohika, ang seksyon ng gitna ay dapat na isang matibay na istraktura. Ngunit noong Disyembre 21, 1979, lumipad ang isang sasakyang panghimpapawid ng NASA, na ang pakpak ay nakakabit sa fuselage … sa isang bisagra at maaaring paikutin, na nagbibigay sa sasakyang panghimpapawid ng isang walang simetrya na hugis.
Gayunpaman, nagsimula ang lahat nang mas maaga - kasama ang madilim na henyo ng Teutonic na si Richard Vogt, punong taga-disenyo ng maalamat na kumpanya na Blohm & Voss. Si Vogt, na kilala sa kanyang hindi tipikal na diskarte sa disenyo ng sasakyang panghimpapawid, ay nakagawa na ng asymmetric na sasakyang panghimpapawid at alam na ang ganitong pamamaraan ay hindi pinigilan ang sasakyang panghimpapawid na maging matatag sa hangin. At noong 1944, ipinanganak ang proyekto ng Blohm & Voss at P.202.
Pangunahing ideya ni Vogt ay ang kakayahang makabuluhang bawasan ang drag kapag lumilipad sa mataas na bilis. Ang sasakyang panghimpapawid ay tumakbo gamit ang isang maginoo simetriko pakpak (dahil ang isang maliit na pakpak ng walis ay may isang mataas na coefficient ng pag-angat), at sa paglipad ay nakabukas ito sa isang eroplano na kahanay sa axis ng fuselage, sa gayon binabawasan ang pag-drag. Sa totoo lang, ito ang isa sa mga solusyon para sa pagpapatupad ng isang variable na walis ng pakpak - kasabay nito ay nagawa ng mga Aleman ang klasikong simetriko na walisin sa Messerschmitt P.1101 sasakyang panghimpapawid.
Ang Blohm & Voss at P.202 ay tila masyadong baliw na pumasok sa serye. Ang pakpak nito na may span na 11, 98 m ay maaaring buksan ang gitnang bisagra sa isang anggulo ng hanggang sa 35 ° - sa maximum na anggulo, ang span ay nagbago sa 10, 06 m. Kawalan ng kakayahang gamitin ang pakpak para sa pag-mount ng karagdagang kagamitan. Ang proyekto ay nanatili lamang sa papel.
Sa parehong oras, ang mga espesyalista mula sa Messerschmitt ay nagtatrabaho sa isang katulad na proyekto. Ang kanilang sasakyan, ang Me P.1109, ay nakatanggap ng palayaw na "scissor wing". Ang kotse ay may dalawang pakpak, at panlabas na independiyente: ang isa ay matatagpuan sa itaas ng fuselage, ang pangalawa - sa ilalim nito. Kapag ang itaas na pakpak ay nakabukas nang pakaliwa, ang ibabang pakpak ay katulad na naka-counter-clockwise - ginawang posible ng disenyo na ito na husay na mabayaran ang dumi ng sasakyang panghimpapawid na may walang simetrong pagbabago sa walis.
Ang mga pakpak ay maaaring paikutin hanggang sa 60 °, at kapag patayo sila sa axis ng fuselage, ang sasakyang panghimpapawid ay tila isang regular na biplane.
Ang mga paghihirap ng Messerschmitt ay kapareho ng sa Blohm & Voss: isang komplikadong mekanismo at, bilang karagdagan, mga problema sa disenyo ng tsasis. Bilang isang resulta, kahit na ang isang sasakyang panghimpapawid na itinayo sa bakal na may simetriko na variable na walisin - Ang Messerschmitt Р.1101, ay hindi napunta sa produksyon, pabayaan mag-iisa ang mga asymmetric na istruktura na nanatiling mga proyekto lamang. Ang mga Aleman ay masyadong malayo sa kanilang oras.
Mga benepisyo at pagkalugi
Ang mga kalamangan ng isang asymmetrically variable sweep ay pareho sa mga simetriko na walisin. Kapag tumakbo ang eroplano, kinakailangan ng isang mataas na pag-angat, ngunit kapag lumilipad ito sa isang mataas na bilis (lalo na sa itaas ng bilis ng tunog), ang pag-angat ay hindi na gaanong nauugnay, ngunit ang mataas na pag-drag ay nagsisimulang makagambala. Ang mga inhinyero ng aviation ay kailangang makahanap ng isang kompromiso. Sa pamamagitan ng pagbabago ng walisin, ang sasakyang panghimpapawid ay umangkop sa mode ng paglipad. Ipinapakita ng mga pagkalkula na ang pagposisyon ng pakpak sa isang anggulo ng 60 ° sa fuselage ay makabuluhang mabawasan ang aerodynamic drag, pagdaragdag ng maximum na bilis ng pag-cruising at pagbawas ng pagkonsumo ng gasolina.
Ngunit sa kasong ito, lumilitaw ang isang pangalawang katanungan: bakit kailangan natin ng isang walang simetrya na pagbabago ng walis, kung ang isang simetriko ay mas maginhawa para sa piloto at hindi nangangailangan ng kabayaran? Ang katotohanan ay ang pangunahing kawalan ng simetriko na walisin ay ang teknikal na pagiging kumplikado ng mekanismo ng pagbabago, ang solidong masa at gastos nito. Sa isang walang simetrya na pagbabago, ang aparato ay mas simple - sa katunayan, isang ehe na may isang matibay na pagkakabit ng pakpak at ang mekanismo ng pag-ikot nito.
Ang nasabing pamamaraan ay nasa average na 14% na mas magaan at binabawasan ang katangiang impedance kapag lumilipad sa bilis na lumalagpas sa bilis ng tunog (iyon ay, ang mga kalamangan ay ipinakita din sa pagganap ng paglipad). Ang huli ay sanhi ng isang shock wave na nangyayari kapag ang bahagi ng daloy ng hangin sa paligid ng sasakyang panghimpapawid ay nakakakuha ng bilis ng supersonic. Panghuli, ito ang pinaka "budgetary" na variant ng variable sweep.
OWRA RPW
Ang isang walang sasakyan na sasakyang panghimpapawid ng NASA, na itinayo noong unang bahagi ng 1970 para sa pang-eksperimentong pag-aaral ng mga katangian ng paglipad ng asymmetric sweep. Nagawang paikutin ng aparato ang pakpak na 45 ° pakaliwa at mayroon sa dalawang mga pagsasaayos - maikli ang buntot at may mahabang buntot.
Samakatuwid, sa pag-unlad ng teknolohiya, ang sangkatauhan ay hindi mapigilang bumalik sa isang nakawiwiling konsepto. Noong unang bahagi ng 1970s, isang walang sasakyan na sasakyang panghimpapawid na OWRA RPW (Oblique Wing Research Aircraft) ay ginawa sa pamamagitan ng utos ng NASA upang pag-aralan ang mga katangian ng paglipad ng naturang pamamaraan. Ang consultant ng kaunlaran ay si Vogt mismo, na lumipat sa Estados Unidos pagkatapos ng giyera, sa panahong iyon ay isang matandang lalaki na, at ang punong taga-disenyo at ideolohista ng muling pagkabuhay ng ideya ay ang inhinyero ng NASA na si Richard Thomas Jones. Nag-uugat si Jones para sa ideyang ito mula pa noong 1945, nang siya ay isang empleyado ng NACA (ang hinalinhan ng NASA, ang National Advisory Committee for Aeronautics), at sa oras na binuo ang sample, ganap na lahat ng mga kalkulasyon ng teoretikal ay nagawa at lubusan. nasubukan
Ang pakpak ng OWRA RPW ay maaaring paikutin hanggang sa 45 °, ang drone ay mayroong isang panimulang piyus at buntot - sa katunayan, ito ay isang lumilipad na layout, ang gitnang at tanging kagiliw-giliw na elemento na kung saan ay ang pakpak. Karamihan sa pananaliksik ay natupad sa isang aerodynamic tunnel, ang ilan sa totoong paglipad. Maayos ang pagganap ng pakpak, at nagpasya ang NASA na magtayo ng isang ganap na sasakyang panghimpapawid.
At ngayon - lumipad
Siyempre, ang asymmetric sweep na pagbabago ay mayroon ding mga disadvantages - sa partikular, ang kawalaan ng simetrya ng frontal paglaban, mga sandali ng pagliko ng parasitiko na humahantong sa labis na pagulong at paghikab. Ngunit ang lahat ng ito ay nasa 1970s na ay maaaring talunin ng bahagyang pag-automate ng mga kontrol.
Airplane NASA AD-1
Lumipad siya ng 79 beses. Sa bawat flight, inilalagay ng mga tester ang pakpak sa isang bagong posisyon, at ang nakuha na data ay sinuri at inihambing sa bawat isa.
Ang sasakyang panghimpapawid ng AD-1 (Ames Dryden-1) ay naging isang magkasamang ideya ng isang bilang ng mga samahan. Itinayo ito sa bakal ng Ames Industrial Co., ang pangkalahatang disenyo ay ginawa sa Boeing, ang pagsasaliksik sa teknolohiya ay isinasagawa ng Scaled Composites ni Bertha Rutana, at ang mga pagsubok sa paglipad ay isinasagawa sa Dryden Research Center sa Lancaster, California. Ang AD-1 wing ay maaaring paikutin sa gitnang axis ng 60 °, at pabaliktad lamang (napasimple nito ang disenyo nang hindi nawawalan ng mga pakinabang).
Ang pakpak ay hinimok ng isang compact electric motor na matatagpuan sa loob ng fuselage nang direkta sa harap ng mga makina (ang huli ay ginamit ang klasikong French turbojet engine na Microturbo TRS18). Ang haba ng trapezoidal wing sa patas na posisyon ay 9, 85 m, at sa pinaikot na posisyon - 4, 93 lamang, na naging posible upang maabot ang maximum na bilis na 322 km / h.
Noong Disyembre 21, ang AD-1 ay umalis sa unang pagkakataon, at sa susunod na 18 buwan, sa bawat bagong flight, ang pakpak ay pinaikot ng 1 degree, na naitala ang lahat ng mga tagapagpahiwatig ng sasakyang panghimpapawid. Noong kalagitnaan ng 1981, ang sasakyang panghimpapawid "umabot" sa isang maximum na anggulo ng 60 degree. Ang mga flight ay nagpatuloy hanggang Agosto 1982, sa kabuuan, ang AD-1 ay tumagal ng 79 beses.
NASA AD-1 (1979)
Ang nag-iisang sasakyang panghimpapawid na may isang asymmetric sweep wing na tumagal sa hangin. Paikutin ang pakpak hanggang sa 60 degree na pakaliwa.
Pangunahing ideya ni Jones ay ang paggamit ng walang simetrya na mga pagbabago sa pag-aalis ng sasakyang panghimpapawid para sa mga intercontinental flight - ang bilis at ekonomiya ng gasolina na binabayaran para sa kanilang sarili na pinakamahusay sa ultra-long distances. Ang AD-1 na sasakyang panghimpapawid ay talagang nakatanggap ng mga positibong pagsusuri mula sa parehong eksperto at piloto, ngunit, nang kakatwa, ang kuwento ay hindi nakatanggap ng anumang pagpapatuloy. Ang problema ay ang buong programa ay pangunahing pagsasaliksik. Natanggap ang lahat ng kinakailangang data, ipinadala ng NASA ang eroplano sa hangar; 15 taon na ang nakakalipas, lumipat siya sa walang hanggang pag-iimbak sa Hillier Aviation Museum sa San Carlos.
Ang NASA, bilang isang samahan sa pagsasaliksik, ay hindi kasangkot sa konstruksyon ng sasakyang panghimpapawid, at wala sa mga pangunahing tagagawa ng sasakyang panghimpapawid ang interesado sa konsepto ni Jones. Ang mga intercontinental liner bilang default ay mas malaki at mas kumplikado kaysa sa "laruang" AD-1, at ang mga kumpanya ay hindi naglakas-loob na mamuhunan ng malaking halaga ng pera sa pagsasaliksik at pag-unlad ng isang maaasahan, ngunit napaka kahina-hinala na disenyo. Nanalo ang klasikong higit sa pagbabago.
Richard Gray, NASA AD-1 Test Pilot
Ang matagumpay na paglipad ng kanyang programa sa isang asymmetric wing, namatay siya noong 1982 sa pagbagsak ng isang pribadong trainer na sasakyang panghimpapawid na Cessna T-37 Tweet.
Kasunod, bumalik ang NASA sa "pahilig na pakpak" na tema, na itinayo noong 1994 ng isang maliit na drone na may isang wingpan na 6, 1 m at ang kakayahang baguhin ang anggulo ng walisin mula 35 hanggang 50 degree. Ito ay itinayo bilang bahagi ng paglikha ng isang 500-upuang transcontinental airliner. Ngunit sa huli, ang trabaho sa proyekto ay nakansela para sa parehong mga kadahilanang pampinansyal.
Hindi pa tapos
Gayunpaman, ang "pahilig na pakpak" ay nakatanggap ng pangatlong buhay, at sa oras na ito salamat sa interbensyon ng kilalang ahensya na DARPA, na noong 2006 ay inalok kay Northrop Grumman ng isang 10 milyong kontrata para sa pagpapaunlad ng isang walang sasakyan na sasakyang panghimpapawid na may walang simetriko na pagbabago ng pag-sweep.
Ngunit ang korporasyon ng Northrop ay bumaba sa kasaysayan ng pagpapalipad na pangunahin dahil sa pag-unlad ng sasakyang panghimpapawid na uri ng "lumilipad na pakpak": ang nagtatag ng kumpanya, si John Northrop ay isang taong mahilig sa naturang pamamaraan, mula sa simula pa lamang ay itinakda niya ang direksyon ng pagsasaliksik sa darating na maraming taon (itinatag niya ang kumpanya noong huling bahagi ng 1930, at namatay noong 1981).
Bilang isang resulta, nagpasya ang mga espesyalista sa Northrop na tawirin ang teknolohiya ng lumilipad na pakpak at walang simetrya na walisin sa isang hindi inaasahang paraan. Ang resulta ay ang Northrop Grumman Switchblade drone (hindi malito sa kanilang iba pang pang-konsepto na pag-unlad - ang Northrop Switchblade fighter).
Ang disenyo ng drone ay medyo simple. Nakalakip sa 61-metro na pakpak ay isang hinged module na may dalawang jet engine, camera, control electronics at mga attachment na kinakailangan para sa misyon (halimbawa, mga missile o bomba). Ang module ay walang labis - ang fuselage, balahibo, buntot, ito ay kahawig ng isang lobo gondola, maliban marahil sa mga yunit ng kuryente.
Ang anggulo ng pag-ikot ng pakpak na may kaugnayan sa module ay pareho pa ring perpektong 60 degree, na kinalkula noong 1940: sa anggulong ito, ang mga shock wave na nagmumula kapag ang paggalaw sa bilis ng supersonic ay na-level. Sa pag-ikot ng pakpak nito, ang drone ay may kakayahang lumipad ng 2,500 milya sa bilis na 2.0 M.
Ang konsepto ng sasakyang panghimpapawid ay handa na sa 2007, at sa mga 2010, ang kumpanya ay nangako na magsagawa ng mga unang pagsubok ng isang layout na may isang wingpan na 12.2 m - kapwa sa isang wind tunnel at sa totoong paglipad. Plano ni Northrop Grumman na ang unang paglipad ng full-size na drone ay magaganap sa paligid ng 2020.
Ngunit noong 2008 pa, nawalan ng interes ang ahensya ng DARPA sa proyekto. Ang mga paunang kalkulasyon ay hindi nakagawa ng mga nakaplanong resulta, at binawi ng DARPA ang kontrata, isinara ang programa sa yugto ng modelo ng computer. Kaya't ang ideya ng asymmetric sweep ay wala na ring swerte.
Ito ba o hindi?
Sa katunayan, ang tanging kadahilanan na pumatay ng isang nakawiwiling konsepto ay ang ekonomiya. Ang pagkakaroon ng mga nagtatrabaho at napatunayan na mga circuit ay ginagawang hindi kapaki-pakinabang upang makabuo ng isang kumplikado at hindi nasubukan na sistema. Mayroon itong dalawang mga lugar ng aplikasyon - mga transcontinental flight ng mga mabibigat na liner (ang pangunahing ideya ng Jones) at mga drone ng militar na may kakayahang gumalaw sa bilis na lumalagpas sa bilis ng tunog (ang pangunahing gawain ng Northrop Grumman).
Sa unang kaso, ang mga pakinabang ay ekonomiya ng gasolina at isang pagtaas ng bilis, iba pang mga bagay na pantay sa mga maginoo na airliner. Sa pangalawa, ang pagliit ng drag ng alon sa sandaling ito kapag naabot ng sasakyang panghimpapawid ang kritikal na numero ng Mach ay pinakamahalaga.
Kung ang isang serial sasakyang panghimpapawid na may isang katulad na pagsasaayos ay lilitaw ay nakasalalay lamang sa kalooban ng mga tagagawa ng sasakyang panghimpapawid. Kung ang isa sa kanila ay nagpasya na mamuhunan ng pera sa pananaliksik at konstruksyon, at pagkatapos ay patunayan sa pagsasanay na ang konsepto ay hindi lamang gumagana (napatunayan na ito), ngunit pati na rin sa sarili, pagkatapos ay ang walang simetrya na pagbabago sa pagwawalis ay may isang pagkakataon ng tagumpay. Kung sa balangkas ng pandaigdigang krisis sa pananalapi tulad ng mga daredevil ay hindi natagpuan, ang "pahilig na pakpak" ay mananatiling isang higit na bahagi ng kasaysayan ng abyasyon na mayaman sa mga curiosity.
Mga katangian ng sasakyang panghimpapawid ng NASA AD-1
Crew: 1 tao
Haba: 11, 83 m
Wingspan: 9.85 m patayo, 4.93 m pahilig
Angulo ng pakpak: hanggang sa 60 °
Lugar ng pakpak: 8, 6 2
Taas: 2, 06 m
Walang laman na timbang ng sasakyang panghimpapawid: 658 kg
Max. pagbaba ng timbang: 973 kg
Powertrain: 2 x Microturbo TRS-18 jet engine
Itulak: 100 kgf bawat engine
Kapasidad sa gasolina: 300 liters Maximum na bilis: 322 km / h
Serbisyo sa kisame: 3658 m
Totoong mga tagapanguna
Ilang mga tao ang nakakaalam na ang unang sasakyang panghimpapawid na may variable na wing geometry ay hindi itinayo ng mga Aleman sa panahon ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig (tulad ng sinasabi ng karamihan sa mga mapagkukunan), ngunit ng mga tagapanguna ng aviation ng Pransya na sina Baron Edmond de Marcai at Emile Monin noong 1911. Ang monopolyong Markay-Monin ay ipinakita sa publiko sa Paris noong Disyembre 9, 1911, at makalipas ang anim na buwan ay nagawa ang unang matagumpay na paglipad.
Sa totoo lang, nagmula sina de Marcay at Monin ng klasikong pamamaraan ng simetriko na variable na geometry - dalawang magkakahiwalay na mga planong pakpak na may kabuuang maximum span na 13.7 m ay nakakabit sa mga bisagra, at maaaring baguhin ng piloto ang anggulo ng kanilang lokasyon na may kaugnayan sa kanang fuselage sa paglipad. Sa lupa, para sa transportasyon, ang mga pakpak ay maaaring nakatiklop, tulad ng mga pakpak ng mga insekto, "sa likuran." Ang pagiging kumplikado ng disenyo at ang pangangailangan na lumipat sa mas maraming mga sasakyang panghimpapawid (dahil sa pagsiklab ng giyera) ay pinilit ang mga taga-disenyo na iwanan ang karagdagang gawain sa proyekto.
