Na področju letalstva je skozi večstoletno zgodovino nastalo nekaj zanimivih modelov. To je tisto, kar je znano kot Leteča krila, vrsta letala s fiksnim krilom, ki ga sestavlja eno krilo.
Čeprav je bil ta koncept raziskan skoraj toliko časa, kot obstajajo leteči stroji, se je njegov resnični potencial uresničil šele v zadnjih nekaj desetletjih. In ko gre za prihodnost vesoljskega vesolja, je to en koncept, ki naj bi videl veliko več na poti raziskav in razvoja.
Opis:
Leteče krilo je po definiciji zrakoplov, ki nima točno določenega trupa, večina osebja, nosilnosti in opreme pa je nameščena znotraj glavne konstrukcije krila. Z vrha je leteče krilo videti kot ševron, katerega krila predstavljajo njegove zunanje robove in sprednja sredina, ki služi kot sedež pilotske kabine. Na voljo so v različnih sortah, od letala / bombnika do ročnih jadralnih letal in jadralnih letal.
Čisto leteče krilo je teoretično najbolj aerodinamično najučinkovitejša konstrukcijska konfiguracija z najnižjim vlekom za letala s fiksnim krilom. Ponuja tudi visoko strukturno učinkovitost za določeno globino krila, kar vodi do majhne teže in visoke porabe goriva.
Zgodovina razvoja:
Plovila brez repa so že od časa bratov Wright. Toda šele po prvi svetovni vojni je plovilo brez pravega trupla postalo izvedljivo. Zgodnji navdušenec je bil Hugo Junkers, ki je leta 1910 patentiral idejo o zračnem prevozu, ki je namenjen samo krilu.
Na žalost so omejitve iz Versajske pogodbe za nemško letalstvo pomenile, da njegova vizija ni bila uresničena do leta 1931 z Junkerjevo G38. Ta oblika, čeprav revolucionarna, je še vedno zahtevala kratek trup in repni del, da bi bila aerodinamično možna.
Načrti letečih kril so bili v 30. in 40. letih veliko eksperimentirani, zlasti v ZDA in Nemčiji. V Franciji, Britaniji in ZDA je bilo izdelanih veliko modelov, čeprav je bila večina jadralnih letal. Vendar pa so bile izjeme, denimo Northrop N1M, prototipno vsekrilno letalo in daleč bolj impresiven Horten Ho 229, prvo leteče krilo z letalom, ki je služilo kot borec / bombnik nemških zračnih sil v drugi svetovni vojni.
To letalo je bilo del dolge serije eksperimentalnih zrakoplovov, ki jih je proizvedla nacistična Nemčija in je bilo tudi prvo plovilo, ki je vključilo tehnologijo, ki je otežila zaznavanje na radarju - aka. Stealth tehnologija. Toda o tem, ali je bilo to namerno ali nenamerno posledica njegove zasnove, ostaja predmet špekulacij.
Po drugi svetovni vojni je to letalo navdihnilo več generacij eksperimentalnih letal. Najpomembnejši med njimi so dolgoletni bombnik YB-49, A-12 Avenger II, B-2 Stealth Bomber (sicer znan kot Spirit) in množica letal s delta krila, kot je kanadski lastni Avro -105, znan tudi kot Avro puščica.
Nedavni razvoj:
Novejši primeri letal, ki vključujejo zasnovo letečega krila, vključujejo X-47B, predstavitveno brezpilotno bojno zračno vozilo (UCAV), ki ga trenutno razvija Northrop Grumman. X-47B je zasnovan za operacije, ki temeljijo na prevoznikih in je rezultat sodelovanja med Agencijo za napredne obrambne raziskave v obrambni industriji (DARPA) in demonstracijskim sistemom brezpilotnega bojnega zračnega sistema ZDA (UCAS-D).
X-47B je prvič poletel leta 2011, od leta 2015 pa sta njegova dva aktivna demonstratorja uspešno izvedla vrsto pristankov na letališčih in nosilcih. Sčasoma Northrop Grumman upa, da bo prototip X-47B razvil v letalo, pripravljeno na bojnem polju, znano po sistemu UCLASS - Airborne Airvene Surveillance and Strike (UCLASS), ki naj bi začelo obratovati leta 2020.
Še en prevzem koncepta je v obliki dvosmernega letečega krila. Ta vrsta zasnove je sestavljena iz krila z nizko hitrostjo z dolgim razponom in s kratkim razponom, visokohitrostno krilo, združeno v en sam okvir v obliki neenakomernega križa. Predlagana plovila bi vzletela in pristala s krilom z nizko hitrostjo čez zračni tok, nato pa bi se vrtela za četrtine, tako da se krilo visoke hitrosti obrne proti zračnemu toku za nadzvočno potovanje.
Za zasnovo naj bi bilo značilno nizko valovno vleko, visoka podzvočna učinkovitost in malo ali nič zvočnega upora. Krila z nizko hitrostjo imajo verjetno debelo, zaokroženo krilo, ki lahko vsebuje koristno obremenitev in širok razpon, za visoko učinkovitost, medtem ko bi visokohitrostno krilo imelo tanko, z ostrimi robovi in krajši razpon za nizko vleko pri nadzvočni hitrosti .
Leta 2012 je NASA sporočila, da trenutno financira razvoj takšnega koncepta, znanega kot nadzvočno dvosmerno leteče krilo (SBiDir-FW). To je nastalo v obliki Urada glavnega tehnologa, ki je podelil 100.000 ameriških dolarjev raziskovalni skupini na Univerzi v Miamiju (vodil jo je profesor Gecheng Zha), ki je že delala na takšnem letalu.
Ker so se brata Wright pred stoletjem prvič odpeljali v zrak v letalu, izdelanem iz platna in lesa, so letalski inženirji dolgo in trdo razmišljali, kako bi se lahko izboljšali na področju znanosti o poletu. Vsakič se najdejo tisti, ki bodo poskušali "znova izumiti kolo", vrgli staro paradigmo in ustvarili nekaj resnično revolucionarnega.
Napisali smo veliko člankov o reviji Flying Wing for Space. Tukaj je članek o testiranju prototipa mešanih krilnih zrakoplovov in tukaj je nekaj slik curka.
Če želite več informacij o Nasinih programih zrakoplovov, si oglejte Nasino zbirko fotografij Dryden in tukaj je povezava do različnih Nasinih raziskovalnih letal.
Posneli smo tudi veliko sorodnih epizod Astronomy Cast. Poslušajte tukaj, Epizoda 100: Rakete.
Viri:
- NASA - Leteče krilo
- Wikipedia - Leteče krilo
- Vojaška tovarna - leteča krila letala od nastanka do današnjega dne
