Száz évszázados története során a repülés területe érdekes mintákat készített. Ezek az úgynevezett Flying Wings, egy rögzített szárnyú repülőgép-típus, amely egyetlen szárnyból áll.
Noha ezt a koncepciót szinte mindaddig vizsgálták, amíg léteznek repülőgépek, csak az elmúlt néhány évtizedben valósult meg valódi lehetősége. És amikor a repülés az űrben van, ez az egyik koncepció, amely várhatóan sokkal többet fog látni a kutatás és a fejlesztés szempontjából.
Leírás:
A definíció szerint a repülő szárny olyan repülőgép, amelyben nincs határozott törzs, a legénység, a rakomány és a felszerelés nagy részét a fő szárnyszerkezetében helyezik el. Felülről nézve egy repülő szárny úgy néz ki, mint egy oroszlán, a szárnyak képezik a külső széleket, az első középső rész pedig a pilótafülke vagy pilóta ülése. Számos változatban érkeznek, kezdve a sugárhajtású vadászgéppel / bombával, a kézi siklóernyőkig és a vitorlázókig.
A tiszta repülő szárny elméletileg a rögzített szárnyú repülőgépek aerodinamikailag leghatékonyabb (legkisebb ellenállású) tervezési konfigurációja. Magas szerkezeti hatékonyságot is kínál egy adott szárnymélységnél, ami könnyű és nagy üzemanyag-hatékonysághoz vezet.
A fejlődés története:
A farok nélküli kézműves a Wright Brothers időszaka óta létezik. De csak az I. világháború után, az egyszemélyes repülőgépekkel folytatott kiterjedt háborús fejlesztéseknek köszönhetően vált lehetővé valódi törzs nélküli hajózás. A korai rajongó Hugo Junkers volt, aki 1910-ben szabadalmazta a csak szárnyas légi közlekedés ötletét.
Sajnos a Versailles-i szerződés által a német repülésre előírt korlátozások azt jelentették, hogy látását 1931-ig nem valósították meg a Junker G38-as verziójával. Ez a kialakítás, bár forradalmi, mégis rövid törzset és farok részt igényelt, hogy aerodinamikailag lehessen.
A repülő szárnyak terveit széles körben kísérletezték a 30-as és 40-es években, különösen az Egyesült Államokban és Németországban. Franciaországban, Nagy-Britanniában és az Egyesült Államokban sok mintát készítettek, bár a legtöbb volt vitorlázó. Ugyanakkor voltak kivételek, mint például a Northrop N1M, a teljes szárnyú prototípus és a sokkal lenyűgözőbb Horten Ho 229, az első sugárhajtású repülő szárny, amely vadászgombként szolgált a második világháborúban a német légierő számára.
Ez a repülőgép a náci Németország által gyártott kísérleti repülőgépek hosszú sorozatának része volt, és ez volt az első olyan jármű, amelybe olyan technológiát építettek be, amely megnehezítette a radaron történő észlelést - más néven. Lopakodó technológia. A spekuláció azonban továbbra is annak kérdése, hogy ez szándékos vagy tervezetének szándékos következménye volt.
A második világháború után ez a repülőgép több generációs kísérleti repülőgépet inspirált. Ezek közül a legszembetűnőbb az YB-49 hosszú távú bombázó, az A-12 Avenger II, a B-2 Stealth Bomber (más néven a Spirit) és egy sor deltaszárnyas repülőgép, mint például Kanada saját Avro -105, más néven Avro Arrow.
Legutóbbi fejlemények:
A repülő szárny kialakítását magában foglaló repülőgépek újabb példái közé tartozik az X-47B, egy demonstrációs pilóta nélküli harci légijármű (UCAV), amelyet jelenleg Northrop Grumman fejleszt. A szállítóalapú műveletekhez tervezték az X-47B a Védelmi Fejlett Kutatási Projektek Ügynöksége (DARPA) és az Egyesült Államok Haditengerészetének személyzet nélküli harci levegőrendszer-demonstrációs (UCAS-D) programjának az eredménye.
Az X-47B elsőként 2011-ben repült, és 2015-től két aktív tüntetője sikeresen végrehajtott egy sor repülési és hordozó alapú leszállást. Végül, Northrop Grumman azt reméli, hogy az X-47B prototípust csatatéren kész repülőgéppé fejleszti, amelyet az UCLASS (Pilóta nélküli szállítóval indított légiforgalmi megfigyelő és sztrájk) rendszernek hívnak, amelynek várhatóan a 2020-as években kezdődik üzembe helyezése.
Egy másik koncepció átvétele a kétirányú repülő szárny formájában jelentkezik. Ez a fajta kialakítás hosszú span, alacsony sebességű szárnyból és rövid span span nagy sebességű szárnyból áll, amely egyetlen légkeretbe van csatlakoztatva, egyenetlen kereszt alakban. A javasolt hajó felszállna és leszállna az alacsony sebességű szárnyal a légáramban, majd egy negyed fordulatot elforgat, úgy, hogy a nagy sebességű szárny a szuperszonikus utazáshoz a légáram felé nézzen.
A tervek szerint alacsony hullámhosszúsággal, magas szubszonikus hatékonysággal és csekély hanghatásokkal, vagy egyáltalán nem. Az alacsony sebességű szárnyaknak valószínűleg vastag, lekerekített aerodinamika elemük van, amely képes a hasznos teher tárolására és széles hatótávolságra a nagy hatékonyság érdekében, míg a nagy sebességű szárny vékony, éles széllel rendelkező aerodinamikai szárnyú és rövidebb tartományú lenne az alacsony húzáshoz szuperszonikus sebességgel .
2012-ben a NASA bejelentette, hogy folyamatban van egy ilyen koncepció szuperszonikus kétirányú repülő szárny (SBiDir-FW) kifejlesztésének finanszírozása. Ennek eredményeként a Fő Technológus Irodája 100 000 dollár támogatást ítél oda a Miami Egyetem kutatócsoportjának (Gecheng Zha professzor vezetésével), akik már dolgoztak ilyen repülőgépen.
Mivel a Wright Brothers több mint egy évszázaddal ezelőtt először vászonból és fából készült repülőgépen lépett fel, a repüléstechnikai mérnökök hosszú és keményen gondolkodtak azon, hogy miként javíthatjuk a repülés tudományát. Időnként vannak olyanok, akik megpróbálják „újra feltalálni a kereket”, kihúzva a régi paradigmát, és valami igazán forradalmi előállítást készítenek.
Sok cikket írtunk a Repülő szárny az Űrmagazinról. Itt található egy cikk a kevert szárnyas repülőgép teszteléséről, és itt van néhány sugárhajtású kép.
Ha további információt szeretne a NASA repülőgép-programjairól, nézd meg a NASA Dryden fotógyűjteményét, és itt található egy link a NASA különböző kutató repülőgépeire.
A Csillagászat szereplőinek számos kapcsolódó epizódját is felvettük. Hallgassa meg itt: Episode 100: Rakéták.
Forrás:
- NASA - Repülő szárny
- Wikipedia - Repülő szárny
- Katonai gyár - repülő szárnyas repülőgépek eredetétől napjainkig
