Косое крыло воротится к небу удивительным боком
В 1940-х годах учёные высказали предположение, что самолёт с несимметричным, косым крылом может оказаться лучшей формой автомобили для сверхзвукового полёта. С того времени аналогичных проектов было рождено пара, иные были кроме того реализованы в металле, но никто так и не создал идеальной конструкции.
Новый виток спирали открывает экзотический проект от DARPA.
Сперва необходимо мало посмотреть в историю. Мысль крыла переменной стреловидности не нова, она в далеком прошлом и удачно используется на некоторых военных самолётах. Но какие конкретно это крылья?
Они отклоняются назад.
Но имеется и более экстравагантное ответ: нераздельное крыло, поворачивающееся полностью, по мере необходимости, около вертикальной оси.
На малой скорости оно будет размешаться перпендикулярно потоку, для большей манёвренности и более маленького разбега на взлёте, а на сверхзвуке будет подниматься диагонально (одна добрая половина отклонится назад, а вторая, соответственно, вперёд).
Не обращая внимания на внешнюю нелепость, такое крыло имело возможность бы дать самолёту последовательность преимуществ. К примеру – более несложный механизм поворота, чем при с двумя, отклоняемыми назад крыльями.
Аэродинамика таковой совокупности кроме этого обещает быть очень занимательной.
В конце 1970-х данной темой близко занялось NASA, в лице его двух исследовательских центров – Эймса (Ames Research Center) и Драйдена (Dryden Flight Research Center).
AD-1 в одном из испытательных полётов.
На снимке в заголовке – также он, в многократной экспозиции с добавленной окраской, показывающей диапазон поворота крыла (фото NASA).
Драйден, увидим, постоянно славился экзотическими работами, достаточно отыскать в памяти (из свежих) ракеты и надувные самолёты, заострённые с обратного финиша.
Инженер центра Эймса Роберт Джонс (Robert T. Jones) совершил натурные опробования в аэродинамической трубе и продемонстрировал, что косое крыло может дать двукратный выигрыш в экономичности самолёта обычного размера, если сравнивать с простым стреловидным крылом, на скоростях до 1,4 скорости звука.
Во второй половине 70-ых годов двадцатого века эти два центра выстроили экспериментальный пилотируемый турбореактивный самолёт с косым крылом — Ames-Dryden-1 (AD-1). Протяженность автомобили составляла 11,83 метра, а размах крыла (в прямом положении) — 9,85 метра.
Его крыло имело возможность занимать перпендикулярное положение (на взлёте) и поворачиваться на угол до 60 градусов – на скорости до 272 км/ч. Больше аппарат намеренно не разгоняли, по соображениям безопасности.
Однако — экспериментальная конструкция.
До 1982 года эта машина летала 79 раз, продемонстрировав хорошие лётные качества, но, но, распознав и кое-какие неприятности – с управляемостью в положении с диагональным крылом и с прочностью этого самого крыла.
Один из пилотов AD-1 Ричард Грей (Richard Gray) и его самолёт (фото NASA).
Да, косое летающее крыло, в теории, снабжает лучшее аэродинамическое уровень качества на высокой скорости, чем классические летающие конструкции.
Но инженеры так и не узнали, как строить подобный самолёт, дабы удачно совмещать в нём управляемость и аэродинамическую устойчивость, интегрированные двигатели и совокупность управления и без того потом, и тому подобное. К тому же сверхзвуковой полёт таковой совокупности кроме этого пока не изучен на практике.
И вот сейчас оборонное агентство Пентагона DARPA собирается превзойти собственных предшественников на этом пути (силами подрядчиков, конечно).
Его проект «Непроизвольный (раскладной) нож» (Switchblade), он же «Косое летающее крыло» (OFW), всё ранее придуманное.
Это будет самолёт-крыло, без каких-либо выступающих частей, килей, фюзеляжа, кабины либо подвешенных снаружи двигателей. Но наряду с этим крыло — летящее в диагональном положении, более того — талантливое поменять угол между собой и направлением полёта.
А это значит, что его двигатели должны иметь управляемый вектор тяги, а их воздухозаборники должны прекрасно трудиться в широчайшем диапазоне углов набегающего потока.
Так может смотреться Switchblade в полёте.
Обратите внимание на направление выброса встроенных турбореактивных двигателей (иллюстрация с сайта defensetech.org).
DARPA выдвигает следующие требования к соискателям:
— Схема – косое летающее крыло – бесхвостка;
— Колёсное убираемое шасси для посадки и нормального взлёта на полосу;
— Реактивные двигатели с воздушным «дыханием» (не ракетные);
— Минимально вероятный угол между перпендикуляром к направлению полёта и крылом – не более 30 градусов;
— Большой угол между перпендикуляром к направлению полёта и крылом – не меньше 60 градусов (с демонстрацией смены угла в полёте);
— Большая скорость — не меньше 1,2 скорости звука;
— Относительное удлинение крыла в положении минимального наклона — 7 либо выше;
— Размах крыла в положении минимального наклона – 12,2 метра либо больше.
Northrop Grumman, кстати, делает на данный момент собственный личный проект, дабы удовлетворить запросам программы Switchblade (которая, как водится у DARPA, предусматривает конкурс работ различных компаний).
Эскиз косого летающего крыла от компании Northrop Grumman (иллюстрация с сайта flightinternational.com).
Это будет большой бомбардировщик и беспилотный разведчик со сверхзвуковой скоростью полёта и низкой радиолокационной заметностью.
В случае если компания возьмёт договор, то масштабный демонстратор Switchblade имел возможность бы взлететь в 2010 году.
DARPA считает, что такая беспилотная машина, с её сочетанием огромной завидной экономичности и максимальной скорости, имела возможность бы стать совершенным дальним разведчиком, талантливым делать продолжительное (до 15 часов) патрулирование.
Либо OFW возможно было бы перевоплотить в сверхзвуковой бомбардировщик, заметив что на громадной высоте, воины соперника ещё продолжительно разламывали бы головы: «Что это была за необычная штуковина?».
