Ο τομέας της αεροπορίας έχει παράγει μερικά ενδιαφέροντα σχέδια κατά τη διάρκεια της αιώνιας ιστορίας του. Αυτά είναι γνωστά ως Flying Wings, ένας τύπος αεροσκάφους σταθερής πτέρυγας που αποτελείται από μία μόνο πτέρυγα.
Ενώ αυτή η ιδέα έχει διερευνηθεί για όσο διάστημα υπάρχουν ιπτάμενα μηχανήματα, μόνο τις τελευταίες δεκαετίες έχει αξιοποιηθεί η πραγματική της δυνατότητα. Και όταν πρόκειται για το μέλλον της αεροδιαστημικής, είναι μια ιδέα που αναμένεται να έχει πολλά περισσότερα στον τρόπο έρευνας και ανάπτυξης.
Περιγραφή:
Εξ ορισμού, ένα πτερύγιο πτήσης είναι ένα αεροσκάφος που δεν έχει καθορισμένη άτρακτο, με το μεγαλύτερο μέρος του πληρώματος, το ωφέλιμο φορτίο και τον εξοπλισμό να στεγάζονται εντός της κύριας πτέρυγας. Από την κορυφή, μια πτέρυγα που φέρει μοιάζει με chevron, με τα φτερά να αποτελούν τις εξωτερικές άκρες του και το μπροστινό μέσον να χρησιμεύει ως πιλοτήριο ή κάθισμα πιλότου. Έρχονται σε πολλές ποικιλίες, που κυμαίνονται από το μαχητικό τζετ / βομβαρδιστικό έως τα ανεμόπτερα και τα ανεμόπτερα.
Ένα καθαρό πτερύγιο πτήσης είναι θεωρητικά η πιο αεροδυναμικά αποδοτική σχεδίαση (χαμηλότερη έλξη) για ένα σταθερό πτερύγιο αεροσκάφους. Προσφέρει επίσης υψηλή δομική απόδοση για δεδομένο βάθος πτέρυγας, οδηγώντας σε ελαφρύ και υψηλή απόδοση καυσίμου.
Ιστορία της ανάπτυξης:
Τα σκάφη Tailless υπήρχαν από την εποχή των Wright Brothers. Αλλά μόλις μετά τον Α 'Παγκόσμιο Πόλεμο, χάρη στις εκτεταμένες εξελίξεις του πολέμου με τα μονοπλάνα, έγινε εφικτό ένα σκάφος χωρίς πραγματική άτρακτο. Ένας πρώτος ενθουσιώδης ήταν ο Hugo Junkers που κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας την ιδέα για αεροπορικές μεταφορές μόνο με πτέρυγα το 1910.
Δυστυχώς, οι περιορισμοί που επέβαλε η Συνθήκη των Βερσαλλιών στη γερμανική αεροπορία σήμαινε ότι το όραμά του δεν πραγματοποιήθηκε μέχρι το 1931 με το G38 του Junker. Αυτός ο σχεδιασμός, αν και επαναστατικός, εξακολουθούσε να απαιτεί μια μικρή άτρακτο και ένα τμήμα ουράς για να είναι αεροδυναμικά εφικτό.
Τα σχέδια με πτερύγια πειραματίστηκαν εκτενώς στις δεκαετίες του '30 και του '40, ειδικά στις ΗΠΑ και τη Γερμανία. Στη Γαλλία, τη Βρετανία και τις ΗΠΑ, κατασκευάστηκαν πολλά σχέδια, αν και τα περισσότερα ήταν ανεμόπτερα. Ωστόσο, υπήρξαν εξαιρέσεις, όπως το Northrop N1M, ένα πρωτότυπο αεροπλάνο με όλες τις πτέρυγες και το πολύ πιο εντυπωσιακό Horten Ho 229, το πρώτο αεροπλάνο με πτήση με κινητήρα που χρησίμευσε ως μαχητής / βομβιστής για τη γερμανική αεροπορία στον Β 'Παγκόσμιο Πόλεμο.
Αυτό το αεροσκάφος ήταν μέρος μιας μακράς σειράς πειραματικών αεροσκαφών που παρήγαγε η ναζιστική Γερμανία, και ήταν επίσης το πρώτο σκάφος που ενσωμάτωσε τεχνολογία που έκανε πιο δύσκολη την ανίχνευση στο ραντάρ. Τεχνολογία Stealth. Ωστόσο, εάν αυτό ήταν σκόπιμο ή ακούσια συνέπεια του σχεδιασμού του παραμένει το θέμα της κερδοσκοπίας.
Μετά τον Β 'Παγκόσμιο Πόλεμο, αυτό το αεροπλάνο ενέπνευσε αρκετές γενιές πειραματικών αεροσκαφών. Το πιο αξιοσημείωτο από αυτά είναι το βομβαρδιστικό αεροσκάφος YB-49, το A-12 Avenger II, το B-2 Stealth Bomber (αλλιώς γνωστό ως πνεύμα) και μια σειρά από αεροσκάφη με φτερά δέλτα, όπως το Avro του Καναδά. -105, επίσης γνωστό ως Avro Arrow.
Πρόσφατες εξελίξεις:
Πιο πρόσφατα παραδείγματα αεροσκαφών που ενσωματώνουν τον σχεδιασμό της πτέρυγας πτήσης περιλαμβάνουν το X-47B, ένα επίδειξη μη επανδρωμένου αεροσκάφους μάχης (UCAV) που βρίσκεται σε εξέλιξη από τη Northrop Grumman. Σχεδιασμένο για επιχειρήσεις που βασίζονται σε αερομεταφορείς, το X-47B είναι αποτέλεσμα συνεργασίας μεταξύ του Οργανισμού Έρευνας Προηγμένων Έργων Άμυνας (DARPA) και του προγράμματος επίδειξης μη επανδρωμένου συστήματος μάχης του αμερικανικού ναυτικού (UCAS-D).
Το X-47B πέταξε για πρώτη φορά το 2011 και από το 2015, οι δύο ενεργοί διαδηλωτές του πραγματοποίησαν με επιτυχία μια σειρά προσγειώσεων με αεροπλάνο και αεροπλανοφόρο. Τελικά, η Northrop Grumman ελπίζει να αναπτύξει το πρωτότυπο X-47B σε ένα αεροσκάφος έτοιμο για μάχη, το γνωστό σύστημα Unmanned Carrier-Launched Airborne Surveillance and Strike (UCLASS), το οποίο αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία τη δεκαετία του 2020.
Μια άλλη ιδέα για την ιδέα έρχεται με τη μορφή της αμφίδρομης πτέρυγας. Αυτός ο τύπος σχεδιασμού αποτελείται από πτέρυγα μεγάλου μήκους, χαμηλής ταχύτητας και πτέρυγα μεγάλης ταχύτητας μικρής διάρκειας που ενώνονται σε ένα ενιαίο πλαίσιο σε σχήμα ανώμαλου σταυρού. Το προτεινόμενο σκάφος θα απογειωθεί και θα προσγειωθεί με την πτέρυγα χαμηλής ταχύτητας κατά μήκος της ροής του αέρα και στη συνέχεια θα περιστρέψει ένα τέταρτο-στροφή έτσι ώστε το πτερύγιο υψηλής ταχύτητας να βλέπει τη ροή του αέρα για υπερηχητικό ταξίδι.
Ο σχεδιασμός ισχυρίζεται ότι διαθέτει χαμηλή οπισθέλκηση κύματος, υψηλή υποηχητική απόδοση και μικρή ή καθόλου ηχητική έκρηξη. Τα φτερά χαμηλής ταχύτητας έχουν πιθανώς ένα παχύ, στρογγυλεμένο αεροτομή ικανό να περιέχει το ωφέλιμο φορτίο και ένα μεγάλο εύρος για υψηλή απόδοση, ενώ το πτερύγιο υψηλής ταχύτητας θα έχει ένα λεπτό, αεροτομή με αιχμηρές άκρες και μικρότερο διάστημα για χαμηλή αντίσταση με υπερηχητική ταχύτητα .
Το 2012, η NASA ανακοίνωσε ότι βρισκόταν στη διαδικασία χρηματοδότησης της ανάπτυξης μιας τέτοιας ιδέας, γνωστή ως Supersonic Bi-Directional Flying Wing (SBiDir-FW). Αυτό ήρθε με τη μορφή του Γραφείου του Αρχηγού Τεχνολόγου που απονέμει επιχορήγηση 100.000 δολαρίων σε μια ερευνητική ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι (με επικεφαλής τον καθηγητή Gecheng Zha) που εργάζονταν ήδη σε ένα τέτοιο αεροπλάνο.
Από τότε που οι αδελφοί Ράιτ έφτασαν για πρώτη φορά στον αέρα σε ένα αεροπλάνο από καμβά και ξύλο πριν από έναν αιώνα, οι μηχανικοί της αεροναυτικής έχουν σκεφτεί πολύ καιρό για το πώς μπορούμε να βελτιώσουμε την επιστήμη της πτήσης. Κάθε λίγο, υπάρχουν εκείνοι που θα προσπαθήσουν να «ξαναφτιάξουν τον τροχό», ρίχνοντας το παλιό παράδειγμα και παράγοντας κάτι πραγματικά επαναστατικό.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα σχετικά με το Flying Wing for Space Magazine. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με τη δοκιμή του πρωτοτύπου αεροπλάνου μικτής πτέρυγας, και εδώ είναι μερικές εικόνες τζετ.
Εάν θέλετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα προγράμματα αεροσκαφών της NASA, ρίξτε μια ματιά στη συλλογή φωτογραφιών Dryden της NASA και δείτε έναν σύνδεσμο για διάφορα ερευνητικά αεροσκάφη της NASA.
Καταγράψαμε επίσης πολλά σχετικά επεισόδια του Astronomy Cast. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 100: ρουκέτες.
Πηγές:
- NASA - Flying Wing
- Wikipedia - Flying Wing
- Στρατιωτικό εργοστάσιο - Flying Wing Aircraft από την προέλευση έως σήμερα
