Эң адаттан тыш учактар деле авиация тармагынын башталышында симметрия принциптерине ылайык курулган. Ар кандай учактын кадимки фюзеляжы болгон, ага кадимки канаттары перпендикуляр бекитилген. Бирок, бара -бара, аэродинамиканын өнүгүшү менен дизайнерлер асимметриялуу канаты бар учактын түзүлүшү жөнүндө ойлоно башташты. Караңгы немис генийинин өкүлдөрү буга биринчи болуп жетишти: 1944 -жылы ушундай долбоорду Blohm & Vossтун башкы дизайнери Ричард Фогт сунуштаган. Бирок, анын долбоору металлга түшүрүлгөн эмес; Американын NASA AD-1 чынында айлануучу канаты бар биринчи учак болгон.
NASA AD-1 (Ames Dryden-1)-ассиметриялуу өзгөрмөлүү айлануучу канаттын концепциясын изилдөө үчүн иштелип чыккан эксперименталдык учак. Дүйнөдөгү эң биринчи канаттуу учак болуп калды. Адаттан тыш учак 1979 -жылы Америка Кошмо Штаттарында жасалган жана ошол эле жылдын 21 -декабрында биринчи учуусун жасаган. Айлануучу канаты бар учактын сыноолору 1982-жылдын августуна чейин уланды, бул убакыт аралыгында 17 учкуч AD-1ди өздөштүрүүгө жетишти. Программа жабылгандан кийин, учак Сан -Карлос шаарынын музейине жөнөтүлгөн, ал дагы эле бардык коноктор үчүн жеткиликтүү жана көргөзмөдөгү эң маанилүү экспонаттардын бири болуп саналат.
Германиянын эксперименттери
Германияда, Экинчи Дүйнөлүк Согуш учурунда, асимметриялуу канаты бар учактарды түзүү боюнча олуттуу иштешкен. Дизайнер Ричард Фогт авиациялык технологияны түзүүгө атипикалык мамилеси менен атактуу болгон, ал жаңы схема учактын абада туруктуу болушуна тоскоолдук кылбай турганын түшүнгөн. 1944 -жылы Blohm & Voss жана P.202 учак долбоорун түзгөн. Немис дизайнеринин негизги идеясы жогорку ылдамдыкта учуп баратканда сүйрөөнү бир кыйла азайтуу мүмкүнчүлүгү болгон. Учак кадимки симметриялуу канаты менен учуп кетти, анткени кичинекей шыпырылган канаттын көтөрүү коэффициенти жогору болчу, бирок учуу учурунда канат фюзеляж огуна параллель тегиздикте бурулуп, каршылык деңгээлин төмөндөткөн. Ошол эле учурда, Германияда Messerschmitt P.1101 истребителинин канатынын классикалык симметриялуу шыпырылышы менен иш жүргүзүлгөн.
Blohm & Voss жана P.202
Бирок Германияда да, акыркы согуш жылдарында, Blohm & Voss жана P.202 учак долбоору акылынан айныгандай көрүнгөн, ал эч качан металлда чагылдырылган эмес, түбөлүккө чийме түрүндө гана калган. Вогт ойлоп тапкан учак 11,98 метр канатты алышы керек болчу, ал борбордук топсодо 35 градуска чейин бурулган - максималдуу четтөө менен канаттардын узундугу 10,06 метрге чейин өзгөргөн. Долбоордун негизги кемчилиги - учактын фюзеляжынын ичинде көп орунду ээлеген канатты буруунун оор жана түйшүктүү (эсептөөлөр боюнча) механизми жана кошумча куралдарды жана жабдууларды илүү үчүн канатты колдонууга жөндөмсүздүгү деп эсептелген. ошондой эле олуттуу кемчилик болгон.
Таң калыштуусу, Вогт канаттын канатын ойлогон жалгыз немис дизайнери болгон эмес. Ушундай эле долбоор Messerschmitt инженерлери тарабынан даярдалган. Алар сунуштаган Me P.1109 долбоору "кайчы канаты" деген лакап атка ээ болгон. Алар түзгөн долбоордун бир эле учурда эки канаты бар болчу. Анын үстүнө, алар бири -биринен көз каранды эмес болчу. Бир канаты учактын фюзеляжынын үстүндө, экинчиси - анын астында жайгашкан. Үстүнкү канатты сааттын жебеси боюнча бурганда, астынкы канат ушундай эле, бирок сааттын жебесине каршы бурулган. Бул дизайн учактын ассиметриялык өзгөрүүсү менен кыйшайышын сапаттык түрдө компенсациялоого мүмкүндүк берди. Ошол эле учурда канаттар 60 градуска чейин бурула алмак, ал эми учактын фюзеляжына перпендикуляр жайгашканда, ал классикалык биплейнден эч кандай айырмаланган эмес. Мессершмитт ушундай жол менен Blohm & Voss сыяктуу көйгөйлөргө туш болгон: абдан татаал бурулуш механизми. Немец асимметриялуу учактарынын бири да кагаз долбоорлорунун чегинен чыкпаганы менен, немистер өздөрүнүн өнүгүүсүндө өз убагынан олуттуу түрдө алдыда болгонун моюнга алуу керек. Америкалыктар планын 1970 -жылдардын аягында гана ишке ашыра алышкан.
NASA AD -1 - учуучу ассиметрия
Немис дизайнерлеринин ойлору металлда америкалык кесиптештери тарабынан ишке ашырылган. Алар бул маселеге мүмкүн болушунча кылдат мамиле жасашты. 1945 -жылы немистерден көз карандысыз, америкалык инженер Роберт Томас Джонсон кандайдыр бир "кайчы канаты" жөнүндөгү идеясын ортого салган, анын ою боюнча, мындай канат атайын илгичти иштетиши керек болчу. Бирок, ошол жылдары ал өз идеясын ишке ашыра алган жок, техникалык мүмкүнчүлүктөр жол бербеди. Бул 1970 -жылдары технология асимметриялуу учактарды түзүүгө мүмкүн болгондо өзгөргөн. Ошол эле учурда Экинчи дүйнөлүк согуш аяктагандан кийин АКШга көчүп кеткен ошол эле Ричард Фогт долбоордун консультанты катары чакырылган.
Ал кезде конструкторлор өзгөрмөлүү канаттары бар учактардын бир катар кемчиликтери бар экенин билишкен. Бул долбоордун негизги кемчиликтери төмөнкүлөрдү камтыйт: тең салмак каршылыгынын өсүшүнө алып келген шыпырууну алмаштырууда аэродинамикалык фокустун жылышы; күч структурасынын жана ага бекитилген консолдордун айлануучу топсолорунун, ошондой эле учактын канатынын тартылган абалынын пломбаларынын болушуна байланыштуу конструкциянын массасынын көбөйүшү. Бул кемчиликтердин экөө тең акыры учуу диапазонунун азайышына же жүктүн массасынын азайышына себеп болгон.
Ошол эле учурда, НАСАнын кызматкерлери ассиметриялуу өзгөрмөлүү канаты (KAIS) бар учактын аталган кемчиликтерден ажыратыларына ишенишкен. Мындай схема менен канат учактын фюзеляжына бир айлануучу топсонун жардамы менен бекитилет жана канат айланганда консолдун шыпырылышынын өзгөрүшү бир убакта аткарылат, бирок тескери мүнөзгө ээ болот. НАСАнын адистери жүргүзгөн стандарттык схеманын жана KAISтин өзгөрмөлүү канаттары бар учактарды салыштырмалуу талдоо, экинчи схема 11-20 пайызга сүйрөө азайганын, структуранын массасы 14 пайызга төмөндөгөнүн жана толкундун тартылуусун көрсөттү. үнсүз ылдамдыкта учканда 26 пайызга азайышы керек.
Ошол эле учурда асимметриялык канаты бар учактын кемчиликтери болгон. Биринчиден, чоң шыпыруу бурчу менен, түз шыпырылган консоль тескери шыпырылган консолго караганда эффективдүү чабуул бурчуна ээ, бул сүйрөө асимметриясына алып келет жана натыйжада чайырда паразиттик бурулуш моменттеринин пайда болушуна, жылдыруу жана ийүү. Экинчи маселе, KAIS канаттын аралыгы боюнча чек ара катмарынын калыңдыгынан эки эсе чоң өсүшү менен мүнөздөлөт жана агымдын ар кандай ассиметриялуу токтоочу жери катуу башаламандыкты пайда кылат. Бирок, буга карабастан, терс эффекттерди ар кандай параметрлерге жараша: учактын аэродинамикалык башкаруусуна автоматтык түрдө таасир этүүчү зымдуу башкаруу системасын киргизүү аркылуу жок кылууга болот деп ойлошту: чабуулдун бурчу, учуунун ылдамдыгы, канатты шыпыруу. бурч. Кандай болгон күндө да бардык эсептөөлөрдү текшерүү үчүн учуучу моделди куруу керек болчу.
KAIS концепциясы учкучсуз моделде ийгиликтүү сыноодон өттү, андан кийин толук кандуу учакты түзүүгө өтүү керек болчу. Эксперименталдык долбоор NASA AD-1 же Ames Dryden-1 деп аталган. Учак долбоордо иштеген изилдөө борборлорунун - NASA Ames жана NASA Drydenдин атынан аталган. Ошол эле учурда Боингдин адистери учактын жалпы дизайнына жооп беришкен. НАСА инженерлеринин эсептерине жана жеткиликтүү техникалык тапшырмаларга ылайык, америкалык Rutan Aircraft Factory компаниясы керектүү учактарды чогулткан. Ошол эле учурда долбоордун талаптарынын бири бюджеттин чегинде 250 миң долларды кармоо болчу. Бул үчүн эксперименталдык учак технология жагынан мүмкүн болушунча жөнөкөй жана арзан жасалган; самолётто алсыз кыймылдаткычтар орнотулган. Жаңы учак 1979 -жылы февралда даяр болгон, андан кийин НАСАнын Драйден аэродромунда Калифорнияга жеткирилген.
AD-1 эксперименталдык учагынын канаты борбордук огунун айланасында 60 градуска айлана алат, бирок сааттын жебесине каршы гана (бул чечим дизайнды артыкчылыктарын жоготпостон абдан жөнөкөйлөткөн). Канаттын секундасына 3 градус ылдамдык менен бурулушу учактын фюзеляжынын ичине негизги кыймылдаткычтардын алдында түз орнотулган компакт электр кыймылдаткычы менен камсыздалган. Акыркысы катары француз өндүрүшүнүн эки классикалык Microturbo TRS18 турбожет кыймылдаткычы колдонулган, ар бири 100 кгс. Трапеция канатынын аралыгы фюзеляжга перпендикуляр жайгашканда 9, 85 метр, эң чоң бурулушта болгону 4, 93 метр болгон. Ошол эле учурда учуунун максималдуу ылдамдыгы 400 км / сааттан ашкан жок.
Учак асманга биринчи жолу 1979 -жылдын 21 -декабрында чыккан. Алгачкы рейсинде аны НАСАнын сыноочу учкучу Томас МакМерфи башкарган. Учактын учушу перпендикуляр бекитилген канат менен жүзөгө ашырылган, канаттын айлануу бурчу керектүү ылдамдыкка жана бийиктикке жеткенден кийин учуп баратканда өзгөргөн. Кийинки 18 айдын ичинде, ар бир жаңы сыноо учушу менен, AD-1 учагынын канаты 1 градуска бурулду, ошол эле учурда учуунун бардык көрсөткүчтөрү жазылды. Натыйжада, 1980-жылдын ортосунда эксперименталдык учак максималдуу канат бурчуна 60 градуска жеткен. Сыноо учушу 1982 -жылдын августуна чейин уланды, учактын жалпы 79 рейси. Ошентип, 1982 -жылы 7 -августта акыркы рейсте учак Томас МакМерфи тарабынан көтөрүлгөн, ал эми сыноо мезгилинде 17 башка учкуч учкан.
Сыноо программасы алынган жыйынтыктар континенттер аралык узак учууларды аткарууда канаттын ассиметриялык өзгөрүүсүн колдонууга жардам берет деп божомолдогон - ылдамдык жана күйүүчү май экономикасы эң алыскы аралыкта эң жакшы төлөнүшү керек болчу. Эксперименталдык NASA AD-1 учагы учкучтардан жана адистерден оң сын-пикирлерди алган, бирок долбоор андан ары иштелип чыккан эмес. Көйгөй программанын башында изилдөө программасы катары каралышында болгон. Бардык керектүү маалыматтарды алгандан кийин, НАСА уникалдуу учакты ангарга жөнөттү, андан кийин ал авиациялык музейге өткөрүлүп берилди. НАСА ар дайым учак конструкциясы менен алектенген эмес изилдөө уюму болуп келген жана ири учак чыгаруучулардын бири да айлануучу канат түшүнүгүнө кызыккан эмес. Демейки боюнча, континенттер аралык жүргүнчүлөрдүн лайнери AD-1 "оюнчук" учагына караганда татаал жана чоңураак болгон, ошондуктан компаниялар тобокелге салышкан эмес. Алар келечектүү, бирок дагы эле шектүү дизайн болсо да, изилдөө жана иштеп чыгууга инвестиция салууну каалашкан жок. Бул жаатта инновациянын мезгили, алардын ою боюнча, азырынча келе элек.
NASA AD-1дин учуу көрсөткүчү:
Жалпы өлчөмдөрү: узундугу - 11, 8 м, бийиктиги - 2, 06 м, канаттарынын узундугу - 9, 85 м, канатынын аянты - 8, 6 м2.
Бош салмагы - 658 кг.
Максималдуу учуу салмагы - 973 кг.
Электр станциясы 2 турбожет кыймылдаткычы Microturbo TRS18-046, 2x100 кгс.
Круиз ылдамдыгы - 274 км / саат.
Максималдуу ылдамдыгы 400 км / саатка чейин жетет.
Экипаж - 1 адам.
