Domeniul aviației a produs câteva modele interesante de-a lungul istoriei sale de un secol. Acestea sunt cunoscute sub numele de Flying Wings, un tip de aeronavă cu aripi fixe care constă dintr-o singură aripă.
Deși acest concept a fost cercetat aproape atâta timp cât au existat mașini zburătoare, numai în ultimele decenii s-a realizat adevăratul potențial. Iar când vine vorba de viitorul aerospațial, este un concept care se așteaptă să vadă mult mai mult în modul de cercetare și dezvoltare.
Descriere:
Prin definiție, o aripă zburătoare este o aeronavă care nu are un fuselaj definit, majoritatea echipajului, sarcinii utile și echipamentului fiind adăpostite în structura aripii principale. Din partea superioară, o aripă zburătoare arată ca un chevron, cu aripile constituind marginile sale exterioare și mijlocul din față, servind ca cockpit sau scaunul pilotului. Acestea vin în mai multe soiuri, de la luptător / bombardier cu jet, până la glisieri de mână și avioane.
O aripă zburătoare curată este, teoretic, cea mai eficientă configurație de proiectare a aerodinamicului (cea mai mică tracțiune) pentru o aeronavă cu aripi fixe. De asemenea, oferă o eficiență structurală ridicată pentru o adâncime aripă dată, ceea ce duce la o greutate ușoară și un randament ridicat de combustibil.
Istoria dezvoltării:
Meșteșugurile fără taină au existat încă de pe vremea fraților Wright. Dar abia după Primul Război Mondial, datorită dezvoltărilor extinse de război cu monoplanuri, o ambarcațiune fără fuselaj adevărat a devenit posibilă. Un prim entuziast a fost Hugo Junkers care a brevetat ideea pentru un transport aerian doar cu aripi în 1910.
Din păcate, restricțiile impuse de Tratatul de la Versailles aviației germane au însemnat că viziunea lui nu a fost realizată până în 1931 cu G38-ul Junker-ului. Acest design, deși revoluționar, a necesitat încă un scurt fuselaj și o secțiune de coadă pentru a fi posibil aerodinamic.
Modelele cu aripi zburătoare au fost experimentate pe larg în anii 30 și 40, în special în SUA și Germania. În Franța, Marea Britanie și SUA, multe modele au fost produse, deși majoritatea au fost plane. Cu toate acestea, au existat excepții, cum ar fi Northrop N1M, un prototip avion cu toate aripi și mult mai impresionant Horten Ho 229, prima aripă zburătoare cu motor, care a servit ca luptător / bombardier pentru forța aeriană germană din al doilea război mondial.
Această aeronavă a făcut parte dintr-o serie lungă de aeronave experimentale produse de Germania nazistă și a fost, de asemenea, prima ambarcațiune care a încorporat tehnologie care a îngreunat detectarea pe radar - aka. Tehnologia Stealth Cu toate acestea, dacă acest lucru a fost intenționat sau o consecință neintenționată a proiectării sale rămâne obiectul speculațiilor.
După cel de-al doilea război mondial, acest avion a inspirat mai multe generații de aeronave experimentale. Cele mai notabile dintre acestea sunt bombardierele cu rază lungă YB-49, A-12 Avenger II, B-2 Stealth Bomber (altfel cunoscut sub numele de Spirit) și o serie de aeronave cu aripi delta, precum Avro, propriul Canada. -105, cunoscută și sub numele de Săgeata Avro.
Evoluțiile recente:
Exemple mai recente de aeronave care încorporează designul aripa zburătoare includ X-47B, un vehicul de luptă fără echipaj demonstrativ (UCAV) în prezent în dezvoltare de Northrop Grumman. Proiectat pentru operațiuni bazate pe transportatori, X-47B este rezultatul colaborării dintre Agenția de Proiecte pentru Cercetări Avansate în Apărare (DARPA) și programul UCAS-D (Navy UCAS-D) al Marinei SUA.
X-47B a zburat pentru prima dată în 2011, iar din 2015, cei doi demonstranți activi au efectuat cu succes o serie de aterizări pe traiectoria aeriană și pe transportatori. În cele din urmă, Northrop Grumman speră să dezvolte prototipul X-47B într-o aeronavă pregătită pe câmpul de luptă, cunoscutul sistem URLASS (Unmanned Carrier-Launched Airborne Surveillance and Strike), care este de așteptat să intre în serviciu în anii 2020.
O altă abordare a conceptului vine sub forma aripii zburătoare bidirecționale. Acest tip de design este format dintr-o aripă cu viteză mică, cu o viteză mică și o aripă de mare viteză, de mare viteză, unite într-un singur cadru aerian, sub forma unei cruci inegale. Nava propusă ar urma să decoleze și să aterizeze cu aripa cu viteză mică peste fluxul de aer, apoi să se rotească un sfert de tură, astfel încât aripa de mare viteză să se confrunte cu fluxul de aer pentru călătorii supersonice.
Se pretinde că designul are o tracțiune de undă scăzută, o eficiență subsonică ridicată și un boom sonic mic sau deloc. Aripile cu viteză mică au probabil un plan de aer gros, rotunjit, capabil să conțină sarcina utilă și un interval larg pentru o eficiență ridicată, în timp ce aripa de mare viteză ar avea un filet de aer subțire, cu muchie ascuțită și un interval mai scurt pentru o tracțiune scăzută la viteză supersonică .
În 2012, NASA a anunțat că este în proces de finanțare a dezvoltării unui astfel de concept, cunoscut sub denumirea de Supersonic Bi-Directional Flying Wing (SBiDir-FW). Acest lucru a fost sub forma Oficiului Tehnologului Șef care a acordat o subvenție de 100.000 USD unui grup de cercetare de la Universitatea din Miami (condus de profesorul Gecheng Zha) care lucrau deja la un astfel de avion.
De când Wright Brothers a luat pentru prima dată aerul într-un avion din pânză și lemn în urmă cu mai bine de un secol, inginerii aeronautici s-au gândit îndelung și greu la modul în care putem îmbunătăți știința zborului. De fiecare dată, există unii care vor încerca să „reinventeze roata”, aruncând vechea paradigmă și producând ceva cu adevărat revoluționar.
Am scris multe articole despre revista Flying Wing for Space. Iată un articol despre testarea aeronavei cu aripi amestecate cu prototip și iată câteva imagini cu jet.
Dacă doriți mai multe informații despre programele aeronavelor NASA, consultați colecția de fotografii Dryden a NASA și iată un link către diverse aeronave de cercetare NASA.
De asemenea, am înregistrat multe episoade înrudite cu rolul Astronomy Cast. Ascultă aici, episodul 100: Rachete.
surse:
- NASA - Aripă zburătoare
- Wikipedia - Aripă zburătoare
- Fabrica militară - Avioane de zbor cu aripi de la origine până în zilele noastre
