로타리 윙 항공기
알려진 바와 같이, 중앙 날개는 왼쪽과 오른쪽 평면을 연결하는 항공기 날개의 동일한 부분이며 실제로 날개를 동체에 부착하는 역할을합니다. 논리에 따라 중앙 섹션은 고정 된 구조 여야합니다. 그러나 21 12 월 1979 항공기는 NASA AD-1 항공기가 공중에 날아 들어서 날개가 동체에 부착되어 ... 힌지에 장착되어 회전 할 수있어 항공기에 비대칭 형태를 부여했습니다.
그러나 모든 것은 전설적인 회사 Blohm & Voss의 수석 디자이너 인 우울한 튜턴의 천재 Richard Vogt와 함께 훨씬 일찍 시작되었습니다. 항공기 설계에 대한 그의 비정형적인 접근 방식으로 알려진 Vogt는 이미 비대칭 항공기를 제작했으며 그러한 계획이 항공기가 공중에서 안정되는 것을 방해하지 않는다는 것을 알고있었습니다. 그리고 1944 년에 Blohm & Voss와 P.202 프로젝트가 탄생했습니다.
Vogt의 주요 아이디어는 고속으로 비행 할 때 항력을 크게 줄이는 능력이었습니다. 이 비행기는 기존의 대칭 날개 (소형 스윕 날개는 높은 양력 계수를 가졌기 때문에)를 타고 날아 왔으며 동체는 동체 축과 평행 한 평면에서 회전하여 끌기를 감소 시켰습니다. 실제로 이것은 날개의 변수 스윕을 구현하는 솔루션 중 하나였습니다. 동시에 독일인은 Messerschmitt R.1101 항공기에서 고전적인 대칭 스위프를 사용했습니다.
Blohm & Voss와 P.202는 시리즈에 들어가기에는 너무 미친 것처럼 보였습니다. 11,98m의 날개를 가진 날개는 최대 35 °의 각도로 중앙 경첩을 켤 수 있습니다. 최대 각도에서 범위는 최대 10,06m까지 다양했습니다. 주된 단점은 동체 내부에 너무 많은 공간을 차지하는 부피가 크고 무거운 (계산에 따르면) 회전 메커니즘이었습니다. 추가 장비를 장착하기 위해 날개를 사용할 수 없습니다. 프로젝트는 종이에만 남았습니다.
동시에, Messerschmitt 전문가들은 비슷한 프로젝트를 진행하고있었습니다. 그들의 기계 Me P.1109에는 별명 "날개 가위"가 붙어 있습니다. 자동차에는 두 개의 날개가 달렸고 외부 적으로 독립되어있었습니다. 하나는 동체 위로, 다른 하나는 그 아래에있었습니다. 상부 날개가 시계 방향으로 회전 할 때, 하부 날개도 같은 방향으로 회전합니다. 이러한 설계로 인해 비대칭 스윕 변경으로 항공기 비뚤어 짐을 정량적으로 보정 할 수있었습니다.
날개는 60 °의 각도로 회전 할 수 있으며, 동체의 축에 수직 인 위치에서 비행기는 정상적인 복엽기처럼 보입니다.
Messerschmitt의 어려움은 Blohm & Voss의 어려움과 동일했습니다. 복잡한 메커니즘과 더불어 섀시 디자인의 문제였습니다. 결과적으로 대칭 가변 스윕이있는 철제 비행기 인 Messerschmitt Р.1101조차도 프로젝트에만 남아있는 비대칭 구조는 말할 것도없고 생산에 들어 가지 않았습니다. 독일인들은 시대보다 훨씬 앞서있었습니다.
손익
비대칭 변수 스윕의 장점은 대칭 스윕의 이점과 동일합니다. 비행기가 벗어나면 높은 리프트 력이 필요하며 고속으로 비행 할 때 (특히 소리의 속도보다 빠르면) 들어 올리는 힘은 더 이상 적절하지 않지만 높은 끌기가 방해 받기 시작합니다. 항공 기술자는 타협을 찾아야합니다. 스윕을 변경함으로써 항공기는 비행 모드에 적응합니다. 계산에 따르면 동체에 60 °의 각도로 날개를 배치하면 공기 역학 항력이 현저히 감소하여 최대 순항 속도가 증가하고 연료 소비가 감소합니다.
그러나이 경우 두 번째 질문이 제기됩니다. 대칭 파일럿이 파일럿에게 훨씬 편리하고 보상을 요구하지 않는다면 비대칭 스윕 변경이 필요한 이유는 무엇입니까? 사실 대칭 스위프의 주요 단점은 변화 메커니즘, 기술적 인 복잡성, 견고한 질량 및 비용입니다. 비대칭적인 변화로 장치는 훨씬 간단합니다. 사실, 날개와 회전 메커니즘의 단단한 부착이있는 축입니다.
이러한 방식은 평균적으로 14 % 가볍고 소리의 속도를 초과하는 속도로 비행 할 때의 특성 임피던스를 최소화합니다 (즉, 비행 성능에서 이점이 분명함). 후자는 비행기 주변 공기 흐름의 일부가 초음속을 획득 할 때 발생하는 충격파에 의해 발생합니다. 마지막으로, 이것은 변수 스윕의 가장 "예산"변종입니다.
비대칭 스윕의 비행 특성을 연구하기 위해 1970-ies 초기에 건설 된 NASA 무인 차량. 이 장치는 시계 방향으로 45 °의 날개를 돌릴 수 있었으며 짧은 꼬리와 긴 꼬리의 두 가지 구성으로 존재했습니다.
따라서 기술 개발로 인해 인류는 흥미로운 개념으로 돌아갈 수 없었습니다. 1970-x 초기에 NASA는 비슷한 회로의 비행 특성에 대한 연구를 위해 OWRA RPW (Oblique Wing Research Aircraft) 무인 차량을 시운전했습니다. 발달을위한 고문은 Vogt 그 자신이었다, 전쟁 후에 미국에 이주 했었던, 그 당시에는 이미 아주 노인이고, 아이디어를 부흥시키기의 주요한 디자이너 그리고 ideologue는 NASA 엔지니어이었다 리처드 토마스 죤스. 존스는 1945이 NASA (항공 우주국 자문위원회 (NASA) 전임자)의 직원이었을 때 샘플을 제작할 때까지 모든 이론적 인 계산이 이루어 지도록 철저히 확인한 이래로이 아이디어를 "지지했다".
Wing OWRA RPW는 최대 45°까지 회전할 수 있으며, 무인 비행기 초보적인 동체와 꼬리가있었습니다. 사실 그것은 비행 모델이었고 그 중심이자 유일한 흥미로운 요소는 날개였습니다. 연구의 주요 부분은 풍동에서 수행되었으며 일부는 실제 비행에서 수행되었습니다. 날개는 잘 작동했고 NASA는 본격적인 항공기를 만들기로 결정했습니다.
그리고 지금 - 비행 중!
물론, 비대칭 스윕 변경은 또한 단점을 가지고 있습니다 - 특히 드래그의 비대칭, 과도한 롤과 요로 이어지는 기생하는 전환점. 그러나 이미 1970-s에있는 모든 것들이 컨트롤의 부분 자동화에 의해 무력화 될 수 있습니다.
79 번 공기로 치솟았다. 각 비행에서 테스터는 날개를 새로운 위치에 배치하고 데이터를 분석하고 서로 비교합니다.
AD-1 (Ames Dryden-1) 항공기는 여러 기관의 공동 창안이되었습니다. Ames Industrial 사는 보잉 (Boeing)에서 일반 설계를 만들고, Bert Rutan은 Scaled Composites에서 기술 연구를 수행했으며, 비행 테스트는 캘리포니아 주 랭카스터에있는 Dryden Research Center에서 수행되었습니다. AD-1 윙은 60 °로 중심 축을 중심으로 회전 할 수 있으며 시계 반대 방향으로 만 회전 할 수 있습니다 (이점을 잃지 않고 디자인이 크게 단순화되었습니다).
날개는 엔진 바로 앞에있는 동체 내부에 위치한 소형 전기 모터에 의해 구동되었습니다 (클래식 프랑스 TRD Microturbo TRS18가 후자로 사용되었습니다). 직각 위치의 사다리꼴 윙 스팬은 9,85 m이었고, 회전 된 날개에서는 4,93 전체가 322 km / h의 최대 속도에 도달 할 수있었습니다.
21 12 월 AD-1이 처음 공중으로 날아 들었고 다음 18 개월 동안 새로운 비행이있을 때마다 날개가 1 각도로 회전하여 모든 항공기 지표를 캡처했습니다. 1981의 중간에서 항공기는 60 도의 최대 각도에 도달했습니다. 비행은 8 월 1982까지 계속되었고, AD-1 전체가 79을 한 번 벗었다.
비대칭 휩쓸 기 날개가 달린 유일한 항공기. 날개를 반 시계 방향으로 60 각도로 회전시켰다.
존스의 주요 아이디어는 대륙간 비행을 위해 비행기의 비대칭 스윕 (sweep) 변경을 사용하는 것입니다. 속도와 연비는 매우 먼 거리에서도 최상의 결과를 보였습니다. AD-1 항공기는 전문가와 조종사 모두에게 긍정적 인 평가를 받았지만 이상하게도 계속 역사 받지 못했다. 문제는 전체 프로그램이 주로 연구라는 것이었다. 필요한 모든 데이터를 수신 한 NASA는 비행기를 격납고로 보냈습니다. 15 년 전 그는 비행 산 카를로스 힐러 박물관.
연구 조직인 NASA는 항공기 제조에 관여하지 않았으며 주요 항공기 제조업체 중 누구도 존스 개념에 관심이 없었습니다. 기본 대륙간 라이너는 AD-1 "장난감"보다 훨씬 크고 복잡하며 유망하지만 의심스런 디자인을 연구하고 개발하는 데 엄청난 돈을 투자하지 않았습니다. 클래식이 혁신을 획득했습니다.
비대칭 윙에서 성공적으로 프로그램을 종료 한 그는 일반 훈련 항공기 인 Cessna T-1982 Tweet의 사고로 37에서 사망했습니다.
이어서, NASA는 1994 m의 날개 폭을 가진 작은 무인 항공기를 건설하고 6,1에서 35에서 50 각도로 스윕 각도를 변경하는 기능을 통해 "기울어 진 날개"주제로 돌아 왔습니다. 이것은 500 지역 대륙 횡단 여객기의 일부로 지어졌습니다. 그러나 결과적으로 프로젝트에 대한 작업은 동일한 재정적 인 이유로 모두 축소되었습니다.
아직 끝나지 않았다.
그럼에도 불구하고 "기울어 진 날개"는 제 3의 생명을 얻었으며 2006에서 Northrop Grumman에게 비대칭 스윕 디자인의 무인 차량을 개발하기위한 천만 번째 계약을 제안한 잘 알려진 DARPA 대행사의 개입 덕분에 이번에는 탄생했습니다.
그러나 노스 롭 항공기는 비행 윙 항공기 개발로 인하여 주로 항공 역사에 접어 들었습니다. 창업자 인 존 노스 롭 (John Northrop)은 처음부터 수년간 연구 방향을 설정 한 이후 (1930 말기에 회사 설립) 1981 년 사망).
그 결과 노스 롭 전문가들은 예기치 않게 비행 윙과 비대칭 스윕 기술을 교차하기로 결정했습니다. 그 결과 Northrop Grumman Switchblade 무인 항공기 (다른 개념 개발 인 Northrop Switchblade 전투기와 혼동하지 말 것)가있었습니다.
무인 항공기의 디자인은 아주 간단합니다. 61 미터 날개에는 2 개의 제트 엔진, 카메라, 제어 전자 장치 및 임무 수행에 필요한 힌지 키트 (예 : 로켓 또는 폭탄)가 장착 된 모듈이 부착되어 있습니다. 모듈에는 동체, 깃털, 꼬리 등 불필요한 요소가 없으며 전원 장치를 제외한 풍선의 곤돌라와 흡사합니다.
모듈에 대한 날개의 회전 각도 - 60와 마찬가지로 초기에 계산 한 모든 이상적인 1940 각도 :이 각도에서 초음속으로 동작 한 충격파가 평준화됩니다. 날개가 돌린 상태에서 무인 항공기는 2500 M 속도로 2,0 마일을 비행 할 수 있습니다.
항공기의 개념은 2007 년 동안 준비가되었으며, 2010 년이되어서 회사는 풍동과 실제 비행에서 12,2 m의 날개 길이로 레이아웃의 첫 번째 테스트를 수행하겠다고 약속했습니다. 전문가 노스 롭 그루먼 (Northrop Grumman)은 풀 사이즈의 무인 항공기의 첫 비행이 2020 년경에 일어날 것이라고 계획했다.
그러나 이미 2008에서 DARPA 에이전시는 프로젝트를 마무리 지었다. 예비 계산은 계획된 결과를 제공하지 않았으며 DARPA는 컴퓨터 모델 단계에서 프로그램을 종료하여 계약을 철회했습니다. 따라서 다시 운이 좋지 않은 비대칭 스윕이라는 아이디어.
의지 또는하지 않을 것인가?
사실 재미있는 개념을 "죽인"유일한 요인은 경제입니다. 작동하고 입증 된 체계의 존재는 복잡하고 검증되지 않은 시스템의 개발을 수익성이 못하게합니다. 그녀를위한 두 가지 적용 분야가 있습니다 - 중부 라이너 (Jones의 주요 아이디어)의 대륙 횡단 비행과 소리의 속도 (Northrop Grumman의 주요 작업)를 능가하는 속도로 움직일 수있는 군사 무인 항공기가 있습니다.
첫 번째 경우, 프로 - 연비와 속도 향상, 다른 모든 것들은 평범한 여객기와 동일합니다. 두 번째로, 평면이 임계 마하 수에 도달하는 순간의 파력 항력의 최소화가 가장 중요합니다.
비슷한 구성의 직렬 항공기가 나타날지는 항공기 제조업체의 의지에 달려 있습니다. 그들 중 하나가 연구 및 건설에 투자하기로 결정한 다음 실제로 개념이 기능적 일뿐만 아니라 자체 유지가 가능하다는 사실이 입증되면 비대칭 스윕 변경이 성공할 수 있습니다. 세계 금융 위기의 틀 안에서 그런 용감한 영혼이 발견되지 않는다면, "기울어 진 날개"는 항공 역사의 호기심의 또 다른 부분으로 남아있을 것입니다.
NASA AD-1 항공기 사양
승무원 : 1 명
Длина : 11,83 м
윙스 팬 : 수직 위치의 9,85 m, 비스듬한 위치의 4,93 m
날개 각 : 최대 60 °
날개 지역 : 8,6 2
Высота : 2,06 м
빈 질량 : 658 kg
맥스 이륙 중량 : 973 kg
파워 트레인 : Microturbo TRS-2 제트 엔진 18
추진력 : 엔진 당 100 kgf
연료 용량 : 300 l 최고 속도 : 322 km / h
실용적인 한도 : 3658
진정한 개척자
다양한 항공기 기하학을 가진 최초의 항공기는 제 2 차 세계 대전 (대부분의 출처가 주장하는 바)에서 독일인에 의해 건설 된 것이 아니라 먼 1911 해에 프랑스 항공 개척자 인 에드몬드 데 마르세 (Edmond de Marcay)와 에밀 몽턴 (Emile Monon)에 의해 건설되었음을 알고 있습니다. Monoplane Markai-Monen은 파리 9 12 월 1911에서 대중에게 상영되었으며, 6 개월 후 처음으로 성공적인 비행을했습니다.
사실, de Marcay와 Monen은 대칭 가변적 인 기하학의 고전적 계획을 발명했습니다. 13,7 m의 총 최대 스팬을 가진 두 개의 별개 날개면이 힌지되고 조종사는 비행 중 동체에 대한 위치의 각도를 변경할 수 있습니다. 날개를 옮길 지상에 곤충의 날개처럼 접을 수있다. 디자인의 복잡성과 더 많은 기능성 항공기로의 이전 필요성 (전쟁의 시작으로 인해)은 설계자들에게 프로젝트에 대한 추가 작업을 포기하게 만들었습니다.
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