Siç e dini, seksioni qendror është vetë pjesa e krahut të avionit që lidh aeroplanët e majtë dhe të djathtë dhe shërben, në fakt, për lidhjen e krahut me trupin e avionit. Në përputhje me logjikën, pjesa qendrore duhet të jetë një strukturë e ngurtë. Por më 21 dhjetor 1979, u ngrit një avion i NASA-s AD-1, krahu i të cilit ishte ngjitur në trupin e avionit … në një menteshë dhe mund të rrotullohej, duke i dhënë avionit një formë asimetrike.
Sidoqoftë, gjithçka filloi shumë më herët - me gjeniun e zymtë teutonik Richard Vogt, projektuesi kryesor i kompanisë legjendare Blohm & Voss. Vogt, i njohur për qasjen e tij atipike në hartimin e avionëve, kishte ndërtuar tashmë avionë asimetrikë dhe e dinte se një skemë e tillë nuk e pengonte avionin të ishte i qëndrueshëm në ajër. Dhe në 1944, projekti Blohm & Voss dhe P.202 lindi.
Ideja kryesore e Vogt ishte aftësia për të zvogëluar ndjeshëm zvarritjen kur fluturoni me shpejtësi të madhe. Avioni u ngrit me një krah simetrik konvencional (meqenëse një krah i vogël spastrimi ka një koeficient të lartë ngritjeje), dhe gjatë fluturimit ai u kthye në një aeroplan paralel me boshtin e gomarit, duke zvogëluar kështu zvarritjen. Në fakt, kjo ishte një nga zgjidhjet për zbatimin e një spastrimi të ndryshueshëm të krahut - në të njëjtën kohë gjermanët përpunuan spastrimin klasik simetrik në avionët Messerschmitt P.1101.
Blohm & Voss dhe P.202 dukeshin shumë të çmendur për të hyrë në seri. Krahu i tij me një hapësirë prej 11, 98 m mund të ndizet në menteshën qendrore në një kënd deri në 35 ° - në këndin maksimal, hapësira ndryshoi në 10, 06 m. Paaftësia për të përdorur krahun për montimin e pajisjeve shtesë. Projekti mbeti vetëm në letër.
Në të njëjtën kohë, specialistë nga Messerschmitt po punonin në një projekt të ngjashëm. Automjeti i tyre, Me P.1109, mori pseudonimin "krah gërshërë". Makina kishte dy krahë, dhe nga jashtë e pavarur: njëra ishte e vendosur mbi trupin e avionit, e dyta - nën të. Kur krahu i sipërm u kthye në drejtim të akrepave të orës, krahu i poshtëm u kthye në mënyrë të kundërt në drejtim të akrepave të orës - ky dizajn bëri të mundur kompensimin cilësor të animit të avionit me një ndryshim asimetrik në spastrim.
Krahët mund të rrotullohen deri në 60 °, dhe kur ishin pingul me boshtin e trupave të avionit, avioni dukej si një biplan i rregullt.
Vështirësitë e Messerschmitt ishin të njëjta me ato të Blohm & Voss: një mekanizëm kompleks dhe, përveç kësaj, probleme me modelin e shasisë. Si rezultat, edhe një aeroplan i ndërtuar në hekur me një spastrim simetrikisht të ndryshueshëm - Messerschmitt Р.1101, nuk hyri në prodhim, e lëre më strukturat asimetrike që mbetën vetëm projekte. Gjermanët ishin shumë përpara kohës së tyre.
Përfitimet dhe humbjet
Përparësitë e një spastrimi asimetrikisht të ndryshueshëm janë të njëjta me ato të një spastrimi simetrik. Kur avioni ngrihet, kërkohet një ngritje e lartë, por kur fluturon me një shpejtësi të madhe (veçanërisht mbi shpejtësinë e zërit), ngritja nuk është më aq e rëndësishme, por zvarritja e lartë fillon të ndërhyjë. Inxhinierët e aviacionit duhet të gjejnë një kompromis. Duke ndryshuar spastrimin, avioni përshtatet me mënyrën e fluturimit. Llogaritjet tregojnë se pozicionimi i krahut në një kënd prej 60 ° në trup të avionit do të zvogëlojë ndjeshëm tërheqjen aerodinamike, duke rritur shpejtësinë maksimale të lundrimit dhe duke zvogëluar konsumin e karburantit.
Por në këtë rast, lind një pyetje e dytë: pse kemi nevojë për një ndryshim asimetrik të spastrimit, nëse një simetrik është shumë më i përshtatshëm për pilotin dhe nuk kërkon kompensim? Fakti është se disavantazhi kryesor i spastrimit simetrik është kompleksiteti teknik i mekanizmit të ndryshimit, masa dhe kostoja e tij e fortë. Me një ndryshim asimetrik, pajisja është shumë më e thjeshtë - në fakt, një bosht me një ngjitje të ngurtë të krahut dhe mekanizmin e tij të kthesës.
Një skemë e tillë është mesatarisht 14% më e lehtë dhe minimizon rezistencën karakteristike kur fluturoni me shpejtësi që tejkalojnë shpejtësinë e zërit (domethënë, avantazhet manifestohen edhe në performancën e fluturimit). Kjo e fundit shkaktohet nga një valë goditëse që ndodh kur një pjesë e rrjedhës së ajrit rreth avionit merr shpejtësi supersonike. Së fundi, ky është varianti më "buxhetor" i spastrimit të ndryshueshëm.
OWRA RPW
Një mjet ajror pa pilot nga NASA, i ndërtuar në fillim të viteve 1970 për studimin eksperimental të vetive të fluturimit të spastrimit asimetrik. Pajisja ishte në gjendje të rrotullojë krahun 45 ° në drejtim të akrepave të orës dhe ekzistonte në dy konfigurime-me bisht të shkurtër dhe bisht të gjatë.
Prandaj, me zhvillimin e teknologjisë, njerëzimi nuk mund të mos kthehej në një koncept interesant. Në fillim të viteve 1970, një mjet ajror pa pilot OWRA RPW (Oblique Wing Research Aircraft) u prodhua me urdhër të NASA -s për të studiuar vetitë e fluturimit të një skeme të tillë. Konsulenti i zhvillimit ishte vetë Vogt, i cili emigroi në Shtetet e Bashkuara pas luftës, në atë kohë tashmë një burrë shumë i moshuar, dhe projektuesi kryesor dhe ideologu i ringjalljes së idesë ishte inxhinieri i NASA Richard Thomas Jones. Jones e kishte rrënjosur këtë ide që nga viti 1945, kur ai ishte një punonjës i NACA (paraardhësi i NASA -s, Komiteti Këshillimor Kombëtar për Aeronautikën), dhe deri në kohën kur u ndërtua mostra, absolutisht të gjitha llogaritjet teorike ishin përpunuar dhe tërësisht i testuar
Krahu OWRA RPW mund të rrotullohej deri në 45 °, droni kishte një trup dhe bisht rudimentar - në fakt, ishte një plan urbanistik fluturues, elementi qendror dhe i vetëm interesant i të cilit ishte krahu. Shumica e hulumtimeve u kryen në një tunel aerodinamik, disa në fluturim të vërtetë. Krahu performoi mirë, dhe NASA vendosi të ndërtojë një avion të plotë.
Dhe tani - fluturo
Natyrisht, ndryshimi asimetrik i fshirjes gjithashtu ka disavantazhe - në veçanti, asimetria e rezistencës frontale, momentet e kthimit parazitar që çojnë në rrotullim dhe shtrembërim të tepërt. Por e gjithë kjo tashmë në vitet 1970 mund të mposhtet nga automatizimi i pjesshëm i kontrolleve.
Aeroplani NASA AD-1
Ai fluturoi 79 herë. Në çdo fluturim, testuesit vendosën krahun në një pozicion të ri, dhe të dhënat e marra u analizuan dhe krahasoheshin me njëri -tjetrin.
Avioni AD-1 (Ames Dryden-1) është bërë një ide e përbashkët e një numri organizatash. Wasshtë ndërtuar në hekur nga Ames Industrial Co, dizajni i përgjithshëm është bërë në Boeing, kërkimet teknologjike janë kryer nga Scaled Composites të Bertha Rutana dhe testet e fluturimit janë kryer në Qendrën Kërkimore Dryden në Lancaster, California. Krahu AD-1 mund të rrotullohej në boshtin qendror me 60 °, dhe vetëm kundër akrepave të orës (kjo thjeshtoi shumë modelin pa humbur avantazhet).
Krahu drejtohej nga një motor elektrik kompakt i vendosur brenda trupit të avionit direkt para motorëve (ky i fundit përdori motorët klasikë turbojet francezë Microturbo TRS18). Hapësira e krahut trapezoidal në pozicionin pingul ishte 9, 85 m, dhe në pozicionin e rrotulluar - vetëm 4, 93, gjë që bëri të mundur arritjen e një shpejtësie maksimale prej 322 km / orë.
Më 21 dhjetor, AD-1 u ngrit për herë të parë, dhe gjatë 18 muajve të ardhshëm, me çdo fluturim të ri, krahu u rrotullua 1 gradë, duke regjistruar të gjithë treguesit e avionit. Në mesin e vitit 1981, avioni "arriti" një kënd maksimal prej 60 gradë. Fluturimet vazhduan deri në gusht 1982, në total, AD-1 u ngrit 79 herë.
NASA AD-1 (1979)
Avioni i vetëm me një krah asimetrik spastrimi që u ngrit në ajër. Krahu rrotullohej deri në 60 gradë në drejtim të kundërt.
Ideja kryesore e Jones ishte të përdorte ndryshimet asimetrike të spastrimit të avionëve për fluturimet ndërkontinentale - shpejtësia dhe ekonomia e karburantit u paguan për veten më së miri në distanca ultra të gjata. Avioni AD-1 me të vërtetë mori vlerësime pozitive nga ekspertët dhe pilotët, por, çuditërisht, historia nuk mori asnjë vazhdim. Problemi ishte se i gjithë programi ishte kryesisht kërkimor. Pasi mori të gjitha të dhënat e nevojshme, NASA dërgoi aeroplanin në hangar; 15 vjet më parë, ai u transferua në ruajtjen e përjetshme në Muzeun e Aviacionit Hillier në San Carlos.
NASA, si një organizatë kërkimore, nuk ishte e përfshirë në ndërtimin e avionëve dhe asnjë nga prodhuesit kryesorë të avionëve nuk ishte i interesuar në konceptin e Jones. Linjat ndërkontinentale si parazgjedhje janë shumë më të mëdha dhe më komplekse sesa "lodra" AD-1, dhe kompanitë nuk guxuan të investojnë shuma të mëdha parash në kërkimin dhe zhvillimin e një dizajni premtues, por shumë të dyshimtë. Classic fitoi mbi inovacionin.
Richard Grey, Pilot Testi i NASA-s AD-1
Pasi u largua me sukses nga programi i tij në një krah asimetrik, ai vdiq në vitin 1982 në rrëzimin e një avioni trainues privat Cessna T-37 Tweet.
Më pas, NASA u kthye në temën "krahu i zhdrejtë", pasi kishte ndërtuar në 1994 një dron të vogël me hapësirë krahësh 6, 1 m dhe aftësinë për të ndryshuar këndin e spastrimit nga 35 në 50 gradë. Ajo u ndërtua si pjesë e krijimit të një avioni transkontinental me 500 vende. Por në fund, puna në projekt u anulua për të njëjtat arsye financiare.
Nuk ka mbaruar akoma
Sidoqoftë, "krahu i zhdrejtë" mori një jetë të tretë, dhe këtë herë falë ndërhyrjes së agjencisë së mirënjohur DARPA, e cila në 2006 i ofroi Northrop Grumman një kontratë 10 milionëshe për zhvillimin e një mjeti ajror pa pilot me një ndryshim spastrim asimetrik Me
Por korporata Northrop ra në historinë e aviacionit kryesisht për shkak të zhvillimit të avionëve të tipit "krah fluturues": themeluesi i kompanisë, John Northrop ishte një entuziast i një skeme të tillë, që nga fillimi ai vendosi drejtimin të kërkimit për shumë vite në vazhdim (ai themeloi kompaninë në fund të viteve 1930 dhe vdiq në 1981).
Si rezultat, specialistët e Northrop vendosën të kalojnë teknologjinë e krahut fluturues dhe spastrimin asimetrik në një mënyrë të papritur. Rezultati ishte droni Northrop Grumman Switchblade (për të mos u ngatërruar me zhvillimin tjetër konceptual të tyre - luftëtari Northrop Switchblade).
Dizajni i dronit është mjaft i thjeshtë. Bashkangjitur në krahun 61 metra është një modul i varur me dy motorë jet, kamera, pajisje elektronike kontrolli dhe pajisje të nevojshme për misionin (për shembull, raketa ose bomba). Moduli nuk ka asgjë të tepërt - gomarin, pendën, bishtin, i ngjan një gondolë tullumbace, përveç ndoshta me njësitë e energjisë.
Këndi i rrotullimit të krahut në lidhje me modulin është ende i njëjti ideal 60 gradë, i llogaritur në vitet 1940: në këtë kënd, valët e goditjes që dalin kur lëvizin me shpejtësi supersonike janë të niveluara. Me krahun e kthyer, droni është i aftë të fluturojë 2500 kilometra me një shpejtësi prej 2.0 M.
Koncepti i avionit ishte gati deri në vitin 2007, dhe deri në vitet 2010, kompania premtoi se do të kryejë testet e para të një paraqitjeje me një hapësirë krahësh prej 12.2 m - si në një tunel me erë ashtu edhe në fluturim të vërtetë. Northrop Grumman kishte planifikuar që fluturimi i parë i dronit me madhësi të plotë të bëhej rreth vitit 2020.
Por tashmë në vitin 2008, agjencia DARPA humbi interesin për projektin. Llogaritjet paraprake nuk prodhuan rezultatet e planifikuara, dhe DARPA tërhoqi kontratën, duke mbyllur programin në fazën e modelit kompjuterik. Pra, ideja e spastrimit asimetrik ishte përsëri pa fat.
Do apo jo?
Në fakt, faktori i vetëm që vrau një koncept interesant ishte ekonomia. Të kesh qarqe pune dhe të provuara e bën të padobishme zhvillimin e një sistemi kompleks dhe të paprovuar. Ajo ka dy fusha të aplikimit - fluturime transkontinentale të linjave të rënda (ideja kryesore e Jones) dhe dronë ushtarakë të aftë të lëvizin me shpejtësi që tejkalojnë shpejtësinë e zërit (detyra kryesore e Northrop Grumman).
Në rastin e parë, përparësitë janë ekonomia e karburantit dhe rritja e shpejtësisë, gjëra të tjera janë të barabarta me avionët konvencionalë. Në të dytën, minimizimi i tërheqjes së valës në momentin kur avioni arrin numrin kritik Mach është i një rëndësie më të madhe.
Nëse do të shfaqet një avion serik me një konfigurim të ngjashëm varet vetëm nga vullneti i prodhuesve të avionëve. Nëse njëri prej tyre vendos të investojë para në kërkime dhe ndërtime, dhe pastaj të provojë në praktikë se koncepti nuk është vetëm funksional (kjo tashmë është provuar), por edhe vetë-mbështetës, atëherë ndryshimi asimetrik në spastrim ka një shans suksesi Me Nëse në kuadrin e krizës financiare globale guximtarë të tillë nuk gjenden, "krahu i zhdrejtë" do të mbetet një pjesë më shumë e historisë së aviacionit të pasur me kuriozitete.
Karakteristikat e avionit NASA AD-1
Ekuipazhi: 1 person
Gjatësia: 11, 83 m
Hapësira e krahëve: 9.85 m pingul, 4.93 m e zhdrejtë
Këndi i krahut: deri në 60 °
Zona e krahut: 8, 6 2
Lartësia: 2, 06 m
Pesha e avionit bosh: 658 kg
Maks. pesha e ngritjes: 973 kg
Fuqia motorike: 2 x motorë jet Microturbo TRS-18
Shtytje: 100 kgf për motor
Kapaciteti i karburantit: 300 litra Shpejtësia maksimale: 322 km / orë
Tavani i shërbimit: 3658 m
Pionierë të vërtetë
Pak njerëz e dinë se avioni i parë me gjeometri të ndryshueshme të krahut nuk u ndërtua nga gjermanët gjatë Luftës së Dytë Botërore (siç pretendojnë shumica e burimeve), por nga pionierët francezë të aviacionit Baron Edmond de Marcai dhe Emile Monin përsëri në 1911. Monoplani Markay-Monin u paraqit për publikun në Paris më 9 dhjetor 1911, dhe gjashtë muaj më vonë bëri fluturimin e tij të parë të suksesshëm.
Në fakt, de Marcay dhe Monin dolën me skemën klasike të gjeometrisë simetrikisht të ndryshueshme - dy aeroplanë të veçantë të krahëve me një hapësirë maksimale totale prej 13.7 m ishin bashkangjitur në mentesha, dhe piloti mund të ndryshonte këndin e vendndodhjes së tyre në krahasim me gypin e djathtë në fluturim. Në tokë, për transport, krahët mund të palosen, si krahët e insekteve, "prapa shpinës". Kompleksiteti i modelit dhe nevoja për të kaluar në avionë më funksionalë (për shkak të shpërthimit të luftës) i detyruan projektuesit të braktisnin punën e mëtejshme në projekt.
