Sajanditepikkuse ajaloo jooksul on lennunduse valdkonnas toodetud huvitavaid kujundusi. Neid tuntakse kui lendavaid tiibu, kindla tiibuga lennukitüüpi, mis koosneb ühest tiivast.
Kuigi seda kontseptsiooni on uuritud peaaegu nii kaua, kuni lendavad masinad on olemas, on selle tegelik potentsiaal realiseeritud alles viimastel aastakümnetel. Ja kui rääkida lennunduse tulevikust, siis on see üks kontseptsioon, millelt oodatakse teadus- ja arendustegevuses palju rohkem.
Kirjeldus:
Määratluse järgi on lendav tiib õhusõiduk, millel puudub kindel kere, kusjuures suurem osa meeskonnast, kasulikust koormusest ja varustusest asuvad põhitiiva konstruktsioonis. Ülalt vaadates näeb lendav tiib välja nagu šahtron, tiibade moodustades selle välimised servad ja eesmine kese toimivad piloodikabiini või piloodi istmena. Neid on palju erinevaid, alates reaktiivlennukist / pommitajast kuni purilennukite ja purilennudeni.
Puhas lendav tiib on teoreetiliselt fikseeritud tiivaga lennukite aerodünaamiliselt kõige tõhusam (madalaima takistusega) konstruktsiooni konfiguratsioon. Samuti pakub see kindla tiivussügavuse jaoks suurt konstruktsiooniefektiivsust, mis viib kerge ja suure kütusesäästlikkuseni.
Arengu ajalugu:
Tailless käsitöö on olnud juba alates Wright Brothersi ajast. Kuid alles pärast I maailmasõda, tänu ulatuslikele sõjaajalistele arengutele monoplaanidega, sai võimalikuks tõelise kerega veesõiduk. Varasem entusiast oli Hugo Junkers, kes patenteeris 1910. aastal ainult tiibadega õhutranspordi idee.
Kahjuks tähendasid Versaillesi lepinguga Saksamaa lennundusele seatud piirangud seda, et tema visiooni realiseeriti alles 1931. aastal koos Junkeri G38-ga. See disain, olgugi revolutsiooniline, nõudis aerodünaamiliselt võimalikuks siiski lühikest kere ja sabaosa.
Lendavate tiibade kujundustega katsetati ulatuslikult 30. ja 40. aastatel, eriti USA-s ja Saksamaal. Prantsusmaal, Suurbritannias ja USA-s valmistati palju kujundusi, ehkki enamik neist olid purilennukid. Kuid oli ka erandeid, näiteks Northrop N1M, prototüübiga kõigi tiibadega lennuk ja kaugelt muljetavaldavam Horten Ho 229, esimene reaktiivmootoriga lendav tiib, mis oli II maailmasõjas Saksa õhuväe hävitaja / pommitaja.
See lennuk oli osa Natsi-Saksamaa toodetud pikaajalisest katselennukite seeriast ning oli ka esimene veesõiduk, mis sisaldas tehnoloogiat, mis raskendas radari järgi tundmist - aka. Stealth tehnoloogia. Kas see oli tahtlik või selle kavandamata tagajärg, jääb siiski spekuleerimise teemaks.
Pärast II maailmasõda inspireeris see lennuk mitu põlvkonda eksperimentaallennukeid. Neist tähelepanuväärsemad on YB-49 kaugpommitaja A-12 Avenger II, B-2 Stealth Bomber (muidu tuntud kui Spirit) ja hulgaliselt deltatiivaga lennukeid, näiteks Kanada enda Avro -105, tuntud ka kui Avro nool.
Viimased arengud:
Uuemate näidetena lennuki tiivakujundusega õhusõidukite kohta on X-47B, demonstreeriv mehitamata lahingulennuk (UCAV), mida praegu arendab Northrop Grumman. Vedajatel põhinevateks operatsioonideks kavandatud X-47B on kaitse kõrgemate uurimisprojektide agentuuri (DARPA) ja USA mereväe mehitamata lahingusüsteemi demonstreerimise (UCAS-D) koostöö tulemus.
X-47B lendas esmakordselt 2011. aastal ja alates 2015. aastast viisid selle kaks aktiivset meeleavaldust edukalt läbi rea õhurünnakuid ja kanduripõhiseid maandumisi. Lõpuks loodab Northrop Grumman arendada prototüübi X-47B lahinguväliseks lennukiks, mida tuntakse mehitamata vedajaga käivitatud õhuseire ja -süsteemi (UCLASS) süsteemina, mis peaks eeldatavasti kasutusele võtma 2020. aastatel.
Veel üks idee kontseptsioon on kahesuunalise lendava tiiva kujul. Seda tüüpi konstruktsioon koosneb pikaulatusest, madala kiirusega tiibast ja lühikese ulatusega, kiirest tiibast, mis on ühendatud ühe õhusõiduki raamiga ebaühtlase risti kujuliselt. Kavandatud veesõiduk tõuseb õhku ja maandub koos kiire tiivaga üle õhuvoolu, seejärel pöördub veerandpööret nii, et ülikiire tiib oleks ülehelireisil liikumiseks õhuvoolu poole suunatud.
Väidetavalt on disainilahendusel madal lainetakistus, kõrge helikiiruse efektiivsus ja heli buum on vähene või puudub üldse. Madalate kiiruste tiibadel on tõenäoliselt paks, ümardatud aerodünaamika, mis suudab suure efektiivsuse jaoks kaasas kanda kasulikku koormust ja laia ulatust, samas kui kiirel tiival oleks õhuke, terava servaga aerodünaamiline leht ja lühem ulatus madala helikiirusega ülehelikiirusel .
NASA teatas 2012. aastal, et tegeleb sellise kontseptsiooni, mis on tuntud ülehelikiiruselise kahesuunalise lendava tiiva (SBiDir-FW), väljatöötamisega. See sündis peatehnoloogi büroo vormis eraldades 100 000 dollarit toetust Miami ülikooli uurimisrühmale (juhtinud professor Gecheng Zha), kes juba töötasid sellisel lennukil.
Pärast seda, kui vennad Wright esimest korda õhku tõstsid lõuendist ja puidust valmistatud lennukis enam kui sajand tagasi, on lennunduse insenerid kaua ja kõvasti mõelnud, kuidas saaksime lennuteadust paremaks muuta. Aeg-ajalt on neid, kes üritavad ratast uuesti leiutada, visates välja vana paradigma ja valmistades midagi tõeliselt revolutsioonilist.
Oleme kirjutanud palju artikleid kosmoseajakirja Flying Wing for Space kohta. Siin on artikkel segatud tiivaga lennukite prototüübi testimisest ja siin on mõned reaktiivpildid.
Kui soovite lisateavet NASA lennukiprogrammide kohta, vaadake NASA fotokollektsiooni Dryden ja siin on link erinevatele NASA uurimislennukitele.
Samuti oleme salvestanud paljusid sellega seotud astronoomialavastuste episoode. Kuulake siin, episood 100: raketid.
Allikad:
- NASA - lendav tiib
- Vikipeedia - lendav tiib
- Militaartehas - lendavad tiiblennukid päritolust tänapäevani
