Белгилүү болгондой, борбордук бөлүк - оң жана сол учактарды бириктирген жана чындыгында канатты фюзеляжга бекитүү үчүн кызмат кылган учактын канатынын эң бөлүгү. Логикага ылайык, борбордук бөлүк катуу түзүлүш болушу керек. Бирок 1979-жылы 21-декабрда NASA AD-1 учагы учуп кеткен, анын канаты фюзеляжга бекитилген … илгичте жана айлана алат, учакка асимметриялык форма берет.
Бирок, баары бир топ эрте башталды - легендарлуу Blohm & Voss компаниясынын башкы дизайнери, күңүрт тевтон генийи Ричард Фогт менен. Учактын конструкциясына атипсиз мамилеси менен таанылган Фогт буга чейин асимметриялуу учактарды курган жана мындай схема учактын абада туруктуу болушуна тоскоол болбогонун билген. Ал эми 1944 -жылы Blohm & Voss жана P.202 долбоору төрөлгөн.
Фогттун негизги идеясы - жогорку ылдамдыкта учууда сүйрөөнү кыйла азайтуу жөндөмү болгон. Учак кадимки симметриялуу канаты менен учуп кеткен (кичине шыпыруу канаты жогорку көтөрүү коэффициентине ээ болгондуктан) жана учууда фюзеляж огуна параллель тегиздикте бурулган, ошону менен сүйрөө азайган. Чынында, бул канаттын өзгөрмөлүү шыпырылышын ишке ашыруу үчүн чечимдердин бири болгон - ошол эле учурда немистер Messerschmitt P.1101 учагында классикалык симметриялуу шыпырууну иштеп чыгышкан.
Blohm & Voss жана P.202 серияга кирүү үчүн өтө жинди көрүнгөн. Анын канаты 11, 98 м аралыкта 35 градуска чейинки бурчта борбордук топсону күйгүзө алат - максималдуу бурчта, аралык 10, 06 мге чейин өзгөргөн. Кошумча жабдууларды орнотуу үчүн канатты колдоно албоо. Долбоор кагаз жүзүндө гана калды.
Ошол эле учурда, Messerschmittтин адистери дагы ушундай эле долбоордун үстүндө иштеп жатышкан. Алардын унаасы, Me P.1109, "кайчы канаты" деген лакап атты алган. Машинанын эки канаты бар жана сырттан көз карандысыз: бири фюзеляждын үстүндө, экинчиси - анын астында жайгашкан. Жогорку канат сааттын жебеси боюнча бурулганда, төмөнкү канат дагы сааттын жебесине каршы бурулган - бул дизайн учактын ассиметриялык өзгөрүүсү менен кыйшайышын сапаттык түрдө компенсациялоого мүмкүндүк берген.
Канаттары 60 ° чейин айлана алат жана фюзеляж огуна перпендикуляр болгондо, учак кадимки бипланга окшош болгон.
Messerschmittдин кыйынчылыктары Blohm & Vossтун кыйынчылыктары менен бирдей эле: татаал механизм жана шассинин дизайны менен байланышкан көйгөйлөр. Натыйжада, симметриялуу өзгөрүлмө шыпыргычы бар темирден курулган учак да - Messerschmitt Р.1101, проект катары гана калган ассиметриялык түзүлүштөрдү айтпаганда да, өндүрүшкө кире алган жок. Немистер убактысынан өтө эле алдыда болчу.
Пайда жана зыян
Ассиметриялык өзгөрүлмө шыпыруунун артыкчылыктары симметриялуу шыпыруунун артыкчылыктары менен бирдей. Учак абага көтөрүлгөндө бийик көтөргүч талап кылынат, бирок ал жогорку ылдамдыкта (айрыкча үн ылдамдыгынан жогору) учканда, лифт анча актуалдуу болбой калат, бирок бийик сүйрөө тоскоолдук кыла баштайт. Авиация инженерлери мунаса табышы керек. Шыпырууну өзгөртүү менен учак учуу режимине ылайыкташат. Эсептөөлөр көрсөткөндөй, канатты фюзеляжга 60 ° бурчта жайгаштыруу аэродинамикалык сүйрөөнү кыйла азайтат, круиздин максималдуу ылдамдыгын жогорулатат жана күйүүчү майдын чыгымдалышын азайтат.
Бирок, бул учурда, экинчи суроо туулат: симметриялуу пилот үчүн бир топ ыңгайлуу болсо жана компенсация талап кылбаса, эмне үчүн бизге ассиметриялык шыпыруу керек? Чынында, симметриялуу шыпыруунун негизги кемчилиги - өзгөрүү механизминин техникалык татаалдыгы, анын катуу массасы жана баасы. Асимметриялык өзгөрүү менен, аппарат алда канча жөнөкөй - чындыгында, канаттын катуу тиркелген огу жана анын айлануу механизми.
Мындай схема орточо эсеп менен 14% жеңил жана үн ылдамдыгынан ашкан ылдамдыкта учканда мүнөздүү импедансты минималдаштырат (башкача айтканда, артыкчылыктар учуунун аткарылышында да көрүнөт). Акыркысы учактын айланасындагы аба агымынын бир бөлүгү супер тез ылдамдыкка ээ болгондо пайда болгон сокку толкуну менен шартталган. Акыр -аягы, бул өзгөрмөлүү шыпыруунун эң "бюджеттик" варианты.
OWRA RPW
1970 -жылдардын башында асимметриялык шыпыруунун учуу касиеттерин эксперименталдык изилдөө үчүн курулган НАСАнын учкучсуз учуучу аппараты. Аппарат канатты сааттын жебеси боюнча 45 ° бура алган жана эки конфигурацияда болгон-кыска жана узун куйруктуу.
Ошондуктан, технологиянын өнүгүшү менен адамзат кызыктуу түшүнүккө кайрылып келбей кое алган жок. 1970 -жылдардын башында мындай схеманын учуу касиеттерин изилдөө үчүн НАСАнын буйругу менен учкучсуз OWRA RPW (Oblique Wing Research Aircraft) учагы чыгарылган. Өнүгүү боюнча консультант согуштан кийин Америка Кошмо Штаттарына көчүп кеткен Вогттун өзү эле, ал кезде абдан кары адам болгон, ал эми идеяны жандандыруунун башкы дизайнери жана идеологу НАСАнын инженери Ричард Томас Жонс болгон. Джонс бул идеяны 1945 -жылдан баштап, NACAнын (NASAнын мурунку кызматчысы, Аэронавтика боюнча Улуттук Консультативдик Комитет) кызматкери болгондон бери түптөп келген жана үлгү курулганда, бардык теориялык эсептөөлөр иштелип чыккан. сыналган.
OWRA RPW канаты 45 ° чейин айлана алат, дрондун фюзеляжынын негизи жана куйругу бар болчу - чындыгында, бул учуучу макет болчу, анын борбордук жана кызыктуу элементи канат болгон. Изилдөөлөрдүн көбү аэродинамикалык туннелде, кээ бирлери чыныгы учууда жүргүзүлгөн. Канат жакшы аткарды жана НАСА толук кандуу учак жасоону чечти.
Эми - уч
Албетте, ассиметриялуу шыпыруунун өзгөрүүсүнүн да кемчиликтери бар - тактап айтканда, фронталдык каршылыктын ассиметриясы, паразиттик бурулуш моменттери ашыкча жылдырууга жана ийилүүгө алып келет. Бирок мунун баары 1970 -жылдары башкарууну жарым -жартылай автоматташтыруу менен талкаланышы мүмкүн.
Учак NASA AD-1
Ал 79 жолу учкан. Ар бир учууда сыноочулар канатты жаңы абалга коюшат, алынган маалыматтар анализделип, бири -бири менен салыштырылат.
AD-1 (Ames Dryden-1) учагы бир катар уюмдардын биргелешкен мээнети болуп калды. Бул темирден Амес Industrial Co. тарабынан курулган, жалпы дизайн Боингде жасалган, технологиялык изилдөөлөр Берта Рутананын масштабдуу композиттери тарабынан жүргүзүлгөн, учуу сыноолору Ланкастердеги (Калифорния) Драйден изилдөө борборунда жүргүзүлгөн. AD-1 канаты борбордук огунда 60 ° бурула алат жана сааттын жебесине каршы гана (бул артыкчылыктарын жоготпостон дизайнды абдан жөнөкөйлөткөн).
Канат моторлордун алдында фюзеляждын ичинде жайгашкан компакт электр кыймылдаткычы менен башкарылган (экинчиси француз классикалык турбожет кыймылдаткычтары Microturbo TRS18ди колдонгон). Трапеция канатынын перпендикуляр абалдагы аралыгы 9, 85 м, ал эми айлануу абалында - болгону 4, 93, бул 322 км / саат максималдуу ылдамдыкка жетүүгө мүмкүндүк берди.
21-декабрда AD-1 биринчи жолу учуп кетти жана кийинки 18 айдын ичинде ар бир жаңы учуу менен канат 1 градуска бурулуп, учактын бардык көрсөткүчтөрүн жазды. 1981-жылдын ортосунда учак максималдуу 60 градус бурчка "жеткен". Учуулар 1982-жылдын августуна чейин уланды, жалпысынан AD-1 79 жолу учту.
NASA AD-1 (1979)
Асимметриялуу шыпыруу канаты бар абага көтөрүлгөн жалгыз учак. Канат сааттын жебесине каршы 60 градуска чейин айланды.
Джонстун негизги идеясы континенттер аралык учуулар үчүн асмиметрический өзгөрүүлөрдү колдонуу болчу - ылдамдык жана күйүүчү май экономикасы эң узак аралыктарда эң жакшы төлөнгөн. AD-1 учагы чынында эле эксперттерден да, учкучтардан да оң сын-пикирлерди алган, бирок, таң калычтуусу, окуя эч кандай уландысын алган жок. Көйгөй, программанын баары биринчи кезекте изилдөө болчу. Бардык керектүү маалыматтарды алгандан кийин НАСА учакты ангарга жөнөттү; 15 жыл мурун ал Сан -Карлостогу Хиллиер авиация музейиндеги түбөлүк сактоого көчкөн.
НАСА изилдөө уюму катары учак куруу менен алектенген эмес жана ири учак чыгаруучулардын бири да Жонстун концепциясына кызыккан эмес. Континенттер аралык лайнерлер демейки боюнча "оюнчук" AD-1ге караганда алда канча чоң жана татаалыраак жана компаниялар келечектүү, бирок өтө шектүү дизайнды изилдөөгө жана өнүктүрүүгө ири суммадагы каражаттарды салууга батынышкан эмес. Classic инновацияны жеңип алды.
Ричард Грей, NASA AD-1 сыноо учкучу
Асимметриялык канатта программасынан ийгиликтүү учуп кеткенден кийин, 1982-жылы Cessna T-37 Tweet жеке машыктыруучу учагынын кыйрашынан каза болгон.
Кийинчерээк, НАСА 1994 -жылы канаттарынын узундугу 6, 1 м болгон кичинекей учкучсуз учакты 35тен 50 градуска чейин өзгөртүү мүмкүнчүлүгүнө ээ болгон "кыйшык канат" темасына кайтып келген. Ал 500 орундуу трансконтиненталдык авиалайнерди түзүүнүн алкагында курулган. Бирок аягында ошол эле финансылык себептерден улам долбоордун үстүнөн иштөө токтотулган.
Азырынча бүтө элек
Ошентсе да, "кыйшык канат" үчүнчү өмүргө ээ болду, бул жолу 2006-жылы Northrop Grummanга асимметриялык өзгөрүүсү бар учкучсуз учуучу аппаратты иштеп чыгуу боюнча 10 миллион келишимди сунуштаган белгилүү DARPA агенттигинин кийлигишүүсүнүн аркасында..
Бирок Northrop корпорациясы авиациянын тарыхына биринчи кезекте "учуучу канат" тибиндеги учактарды өнүктүрүүнүн эсебинен кирди: компаниянын негиздөөчүсү Джон Нортроп мындай схеманын энтузиастары болгон, башынан эле ал багытты койгон. көп жылдар бою изилдөө (ал 1930 -жылдардын аягында компанияны негиздеп, 1981 -жылы каза болгон).
Натыйжада, Northrop адистери учуучу канаттын технологиясын кесип өтүүнү жана күтүлбөгөн жерден ассиметриялык шыпырууну чечишти. Натыйжада Northrop Grumman Switchblade пилотсуз учагы (алардын башка концептуалдык өнүгүүсү менен чаташтырбоо керек - Northrop Switchblade истребители).
Дрондун дизайны абдан жөнөкөй. 61 метрлик канатка миссия үчүн зарыл болгон эки реактивдүү кыймылдаткычы, камерасы, башкаруу электроникасы жана тиркемелери (мисалы, ракеталар же бомбалар) менен бириктирилген модуль бекитилген. Модулда ашыкча эч нерсе жок - фюзеляж, мамык, куйрук, баллондуу гондолага окшош.
Канаттын модулга салыштырмалуу бурулуу бурчу мурдагыдай эле 1940 -жылдарда эсептелген 60 градус идеалдуу бойдон калууда: бул бурчта супер тез ылдамдыкта жылганда пайда болгон сокку толкундары тегизделет. Канаты бурулуп, дрон 2,0 М ылдамдыкта 2500 миль учууга жөндөмдүү.
Учактын концепциясы 2007 -жылга чейин даяр болгон, ал эми 2010 -жылдарга карата компания канатынын узундугу 12,2 м болгон макеттин биринчи сыноолорун шамал туннелинде да, реалдуу учууда да өткөрүүнү убада кылган. Нортроп Грумман толук көлөмдүү пилотсуз учактын биринчи учушу 2020-жылы болорун пландаштырган.
Бирок 2008 -жылы DARPA агенттиги бул долбоорго болгон кызыгуусун жоготкон. Алдын ала эсептөөлөр пландаштырылган жыйынтыктарды берген жок, жана DARPA программаны компьютер моделинин стадиясында жаап, келишимден баш тартты. Ошентип, асимметриялык шыпыруу идеясы кайрадан ийгиликсиз болду.
Болобу же болбойбу?
Чынында, кызыктуу түшүнүктү өлтүргөн бирден бир фактор - бул экономика. Иштелген жана текшерилген микросхемалардын болушу татаал жана текшерилбеген системаны иштеп чыгууну пайдасыз кылат. Бул колдонуунун эки багыты бар - оор лайнерлердин трансконтиненталдык учуулары (Джонстун негизги идеясы) жана үндүн ылдамдыгынан ашкан ылдамдыкта жылууга жөндөмдүү аскердик дрондор (Нортроп Груммандын негизги милдети).
Биринчи учурда, артыкчылыктар - күйүүчү майдын үнөмдүүлүгү жана ылдамдыктын жогорулашы, башка нерселер кадимки авиалайнерлерге барабар. Экинчисинде, учак критикалык Mach санына жеткенде толкундун тартылуусун азайтуу эң чоң мааниге ээ.
Окшош конфигурациядагы сериялык учак пайда болобу, учак чыгаруучулардын эркине гана байланыштуу. Эгерде алардын бири изилдөө жана курулуш иштерине акча салууну чечсе, жана иш жүзүндө бул концепция функционалдуу эмес экенин далилдесе (бул буга чейин далилденген), бирок өзүн-өзү актай турган болсо, анда шыпыруунун ассиметриялык өзгөрүүсү ийгиликке жетүү мүмкүнчүлүгүнө ээ. Эгерде дүйнөлүк финансылык кризистин алкагында мындай тайманбастыктар табылбаса, "кыйшык канат" авиация тарыхынын дагы бир кызыгууларга бай бөлүгү болуп кала берет.
NASA AD-1 учагынын өзгөчөлүктөрү
Экипаж: 1 адам
Узундугу: 11, 83 м
Канаттардын узундугу: 9,85 м перпендикуляр, 4,93 м эңкейиш
Канат бурчу: 60 ° чейин
Канат аянты: 8, 6 2
Бийиктиги: 2, 06 м
Бош учактын салмагы: 658 кг
Макс. учуу салмагы: 973 кг
Powertrain: 2 x Microturbo TRS-18 реактивдүү кыймылдаткычтары
Тартуу: бир моторго 100 кгс
Күйүүчү майдын көлөмү: 300 литр Максималдуу ылдамдыгы: 322 км / саат
Кызмат чеги: 3658 м
Чыныгы пионерлер
Канаттуу геометриясы өзгөрмөлүү биринчи учакты Экинчи Дүйнөлүк Согуш учурунда немистер курган эмес (көпчүлүк маалымат булактары ырастагандай), бирок француз авиациясынын пионерлери Барон Эдмонд де Маркай менен Эмил Монин 1911 -жылы кайра курулганын аз адамдар билишет. Маркай-Монин монопланы 1911-жылдын 9-декабрында Парижде коомчулукка сунушталган жана алты айдан кийин биринчи ийгиликтүү учуусун жасаган.
Чынында, де Маркай менен Монин симметриялуу өзгөрмөлүү геометриянын классикалык схемасын ойлоп табышкан - шарнирлерге жалпы максималдуу узундугу 13,7 м болгон эки бөлөк канат учактары тиркелген, жана учкуч фюзеляждын оң жагына салыштырмалуу жайгашуу бурчун өзгөртө алат. учууда. Жерде, ташуу үчүн, канаттары курт -кумурскалардын канаттары сыяктуу "артында" бүктөлгөн болушу мүмкүн. Дизайндын татаалдыгы жана көбүрөөк функционалдык учакка өтүү зарылдыгы (согуштун башталышына байланыштуу) дизайнерлерди долбоор боюнча мындан аркы иштерден баш тартууга мажбур кылган.
