За свою многовековую историю область авиации произвела несколько интересных разработок. Это то, что известно как Flying Wings, тип самолета с фиксированным крылом, который состоит из одного крыла.
Хотя эта концепция исследовалась почти столько же лет, сколько существовали летательные аппараты, ее истинный потенциал был реализован лишь в последние несколько десятилетий. И когда речь заходит о будущем аэрокосмической отрасли, это одна из концепций, которая, как ожидается, будет гораздо больше ориентирована на исследования и разработки.
Описание:
По определению летающее крыло - это летательный аппарат, у которого нет определенного фюзеляжа, при этом большая часть экипажа, полезная нагрузка и оборудование размещены внутри конструкции основного крыла. Сверху летающее крыло выглядит как шеврон с крыльями, составляющими его внешние края, а передняя середина служит в качестве кабины или сиденья пилота. Они бывают разных видов, от реактивного истребителя / бомбардировщика до ручных планеров и планеров.
Чистое летающее крыло теоретически является наиболее аэродинамически эффективной (с минимальным сопротивлением) конструктивной конфигурацией для самолета с неподвижным крылом. Он также предлагает высокую конструктивную эффективность для заданной глубины крыла, что приводит к малому весу и высокой эффективности использования топлива.
История развития:
Бесхвостое ремесло существует со времен братьев Райт. Но только после Первой мировой войны, благодаря обширным военным событиям с монопланами, стало возможным создание корабля без настоящего фюзеляжа. Одним из первых энтузиастов был Хьюго Юнкерс, который запатентовал идею воздушного транспорта только для крыльев в 1910 году.
К сожалению, ограничения, наложенные Версальским договором на немецкую авиацию, означали, что его видение не было реализовано до 1931 года с «Юнкер» G38. Эта конструкция, хотя и революционная, все же требовала короткого фюзеляжа и хвостовой части, чтобы быть аэродинамически возможной.
В 30-х и 40-х годах были проведены эксперименты с проектами летающих крыльев, особенно в США и Германии. Во Франции, Великобритании и США было изготовлено много конструкций, хотя большинство из них были планерами. Тем не менее, были исключения, такие как Northrop N1M, прототип универсального самолета и гораздо более впечатляющий Horten Ho 229, первое летающее крыло с реактивным двигателем, которое служило истребителем / бомбардировщиком для немецких ВВС во Второй мировой войне.
Этот самолет был частью длинной серии экспериментальных самолетов, произведенных нацистской Германией, а также был первым кораблем, в котором использовалась технология, затрудняющая его обнаружение на радаре. Стелс-технология. Однако, было ли это преднамеренным или непреднамеренным следствием его конструкции, остается предметом спекуляций.
После Второй мировой войны этот самолет вдохновил несколько поколений экспериментальных самолетов. Наиболее заметными из них являются бомбардировщик дальнего радиуса действия YB-49, A-12 Avenger II, бомбардировщик-невидимка B-2 (также известный как Spirit), а также множество самолетов с дельта-крыльями, таких как собственная канадская Avro. -105, также известный как Avro Arrow.
Недавние улучшения:
Более поздние примеры самолетов, которые включают конструкцию летающего крыла, включают X-47B, демонстрационный беспилотный боевой самолет (UCAV), в настоящее время разрабатываемый Northrop Grumman. Предназначенный для работы на авианосце, X-47B является результатом сотрудничества между Агентством перспективных исследовательских проектов в области обороны (DARPA) и программой демонстрации беспилотных боевых самолетов ВМС США (UCAS-D).
X-47B впервые вылетел в 2011 году, а с 2015 года два его активных демонстратора успешно выполнили серию взлетно-посадочных полос и посадок на авианосцах. В конечном итоге Northrop Grumman надеется превратить прототип X-47B в готовый к бою летательный аппарат, известный как система беспилотного наблюдения и удара с воздушного судна (UCLASS), которая должна поступить в эксплуатацию в 2020-х годах.
Еще один взгляд на концепцию представлен в виде двунаправленного летающего крыла. Конструкция этого типа состоит из крыла с малой скоростью и длинным пролетом, а также крыла с малой скоростью, соединенного в один планер в форме неровного креста. Предлагаемое судно будет взлетать и приземляться с низкоскоростным крылом поперек воздушного потока, а затем вращаться на четверть оборота так, чтобы высокоскоростное крыло было направлено к воздушному потоку для сверхзвукового перемещения.
Утверждается, что конструкция характеризуется низким волновым сопротивлением, высокой дозвуковой эффективностью и незначительным звуковым бумом или его отсутствием. Низкоскоростные крылья, вероятно, имеют толстый закругленный аэродинамический профиль, способный вмещать полезную нагрузку, и широкий пролёт для высокой эффективности, в то время как высокоскоростное крыло будет иметь тонкий аэродинамический профиль с острыми краями и более короткий пролёт для низкого сопротивления на сверхзвуковой скорости. ,
В 2012 году НАСА объявило, что находится в процессе финансирования разработки такой концепции, известной как Сверхзвуковое двунаправленное летающее крыло (SBiDir-FW). Это произошло в форме Канцелярии Главного технолога, присудившей грант в размере 100 000 долларов США исследовательской группе в Университете Майами (возглавляемой профессором Геченг Чжа), которая уже работала на таком самолете.
Так как братья Райт впервые поднялся в воздух в самолете из холста и дерева более века назад, авиационные инженеры думали долго и упорно о том, как мы можем улучшить науку полета. Время от времени появляются те, кто пытается «изобретать велосипед», выбрасывая старую парадигму и создавая что-то действительно революционное.
Мы написали много статей о журнале Flying Wing for Space. Вот статья о тестировании опытного самолета со смешанным крылом, и вот несколько реактивных снимков.
Если вам нужна дополнительная информация о программах самолетов НАСА, ознакомьтесь с коллекцией фотографий Драйдена НАСА, и вот ссылка на различные исследовательские самолеты НАСА.
Мы также записали много связанных эпизодов «Астрономического актера». Послушайте, Эпизод 100: Ракеты.
Источники:
- НАСА - Летающее Крыло
- Википедия - Летающее Крыло
- Военный завод - летающие самолеты от истоков до наших дней
