Selv de mest uvanlige flyene ble bygget i henhold til prinsippene for symmetri i begynnelsen av flyindustrien. Alle fly hadde en konvensjonell flykrok, som konvensjonelle vinger var festet vinkelrett på. Imidlertid begynte designerne gradvis, med utviklingen av aerodynamikk, å reflektere over opprettelsen av et fly med asymmetrisk vinge. Representanter for det dystre tyske geniet var de første som nådde dette: i 1944 ble et lignende prosjekt foreslått av Richard Vogt, sjefsdesigner for Blohm & Voss. Prosjektet hans var imidlertid ikke legemliggjort i metall; den amerikanske NASA AD-1 var virkelig det første flyet med en roterende vinge.
NASA AD-1 (Ames Dryden-1) er et eksperimentelt fly designet for å studere konseptet med en asymmetrisk variabel sveiprotasjonsvinge. Ble verdens første skråvingede fly. Det uvanlige flyet ble bygget i USA i 1979 og foretok sin første flytur 21. desember samme år. Tester av flyet med en roterende vinge fortsatte til august 1982, i løpet av denne tiden klarte 17 piloter å mestre AD-1. Etter nedleggelsen av programmet ble flyet sendt til Museum of the City of San Carlos, hvor det fremdeles er tilgjengelig for alle besøkende og er en av de viktigste utstillingene som vises.
Tyske eksperimenter
I Tyskland, under andre verdenskrig, jobbet de ganske seriøst med å lage fly med asymmetrisk vinge. Designer Richard Vogt var kjent for sin atypiske tilnærming til opprettelsen av luftfartsteknologi, han forsto at den nye ordningen ikke ville forhindre flyet i å være stabilt i luften. I 1944 opprettet han flyprosjektet Blohm & Voss og P.202. Hovedideen til den tyske designeren var muligheten for en betydelig reduksjon i drag når man flyr i høy hastighet. Flyet tok av med en konvensjonell symmetrisk vinge, siden en liten sveipet vinge hadde en høy løftekoeffisient, men allerede under flyging snudde vingen i et plan parallelt med flykassen, noe som reduserte motstandsnivået. Samtidig ble det utført arbeid i Tyskland med den klassiske symmetriske sveipingen av vingen på Messerschmitt P.1101 -jagerflyet.
Blohm & Voss og s.202
Men selv i Tyskland i de siste krigsårene virket Blohm & Voss og P.202 -flyprosjektet vanvittig, det ble aldri legemliggjort i metall, for alltid forble det bare i form av tegninger. Flyet designet av Vogt skulle motta et vingespenn på 11,98 meter, som roterte på det sentrale hengslet i en vinkel på opptil 35 grader - med et maksimalt avvik endret vingespennet seg til 10,06 meter. Den største ulempen med prosjektet ble ansett for å være en tung og tungvint (ifølge beregninger) mekanisme for å snu vingen, som tok mye plass inne i flykroppen, og manglende evne til å bruke vingen til å henge ytterligere våpen og utstyr var også en alvorlig ulempe.
Overraskende nok var Vogt ikke den eneste tyske designeren som tenkte på en svingvinge. Et lignende prosjekt ble utarbeidet av ingeniører ved Messerschmitt. Me P.1109 -prosjektet som ble presentert av dem, fikk til og med kallenavnet "saksvinge". Prosjektet de opprettet hadde to vinger samtidig. Dessuten var de uavhengige av hverandre. Den ene vingen var plassert over flykroppen til flyet, den andre - under den. Når den øvre vingen dreies med klokken, roterte den nedre vingen på samme måte, men mot klokken. Denne designen gjorde det mulig å kvalitativt kompensere for skjevheten av flyet med en asymmetrisk endring i fei. Samtidig kunne vingene snu i en vinkel på opptil 60 grader, mens når de var plassert vinkelrett på flykroppen, var den ikke annerledes enn den klassiske biplanen. På den måten møtte Messerschmitt de samme problemene som Blohm & Voss: en veldig kompleks svingemekanisme. Til tross for at ingen av de tyske asymmetriske flyene ikke gikk utover papirprosjekter, bør det innrømmes at tyskerne var seriøst i forkant av sin tid i utviklingen. Amerikanerne klarte å realisere planen sin først på slutten av 1970 -tallet.
NASA AD -1 - flygende asymmetri
Ideene til de tyske designerne ble implementert i metall av deres amerikanske kolleger. De behandlet saken så grundig som mulig. Uavhengig av tyskerne i 1945 la den amerikanske ingeniøren Robert Thomas Johnson frem ideen om en slags "saksvinge", ifølge hans idé måtte en slik vinge slå på et spesielt hengsel. Men i disse årene kunne han ikke realisere ideen sin, de tekniske evnene tillot ikke. Dette endret seg på 1970 -tallet da teknologi gjorde det mulig å lage asymmetriske fly. Samtidig ble den samme Richard Vogt, som emigrerte til USA etter slutten av andre verdenskrig, invitert som prosjektkonsulent.
På den tiden visste designerne allerede at fly med variable feievinger hadde en rekke ulemper. De største ulempene med denne designen inkluderer: forskyvning av det aerodynamiske fokuset ved endring av feiing, noe som førte til en økning i balanseringsmotstand; en økning i konstruksjonens masse på grunn av tilstedeværelsen av en kraftstråle og svinghengsler på konsollene festet til den, samt tetninger for flyets vinges tilbaketrukne posisjon. Begge disse manglene var til syvende og sist årsaken til en reduksjon i flyområdet eller en reduksjon i nyttelastens masse.
Samtidig var NASA -ansatte sikre på at et fly med en asymmetrisk variabel sveipevinge (KAIS) ville bli fratatt de nevnte ulempene. Med en slik ordning ville vingen festes til flykroppen ved hjelp av ett svinghengsel, og endringen i sveipingen av konsollene når vingen ble rotert ville bli utført samtidig, men hadde motsatt karakter. En komparativ analyse av fly med variable sveipevinger av standardopplegget og KAIS utført av NASA-spesialister viste at det andre opplegget viser en nedgang i motstand med 11-20 prosent, massen av strukturen minker med 14 prosent og bølgedrag når du flyr med supersonisk hastighet, bør den synke med 26 prosent. …
Samtidig hadde flyet med asymmetrisk vinge sine ulemper. Først av alt, med en stor sveipevinkel, har en rett feid utkragning en større effektiv angrepsvinkel enn en omvendt feid utkragning, noe som fører til asymmetri av motstand og, som en konsekvens, til utseendet av parasittiske svingmomenter i tonehøyde, rull og gjev. Det andre problemet var at KAIS er preget av en dobbelt så stor økning i tykkelsen på grenselaget langs vingespennet, og enhver asymmetrisk stall i strømmen fremkaller intense forstyrrelser. Men til tross for dette ble det antatt at negative effekter kunne elimineres ved å innføre et fly-by-wire kontrollsystem, som automatisk ville påvirke flyets aerodynamiske kontroller, avhengig av forskjellige parametere: angrepsvinkel, flyhastighet, vingesvep vinkel. Uansett, for å kontrollere alle beregningene, var det nødvendig å bygge en flygende modell.
KAIS-konseptet ble vellykket testet på en ubemannet modell, hvoretter det var nødvendig å gå videre til å lage et fullverdig fly. Det eksperimentelle prosjektet ble betegnet NASA AD-1 eller Ames Dryden-1. Flyet ble oppkalt etter forskningssentrene som jobbet med prosjektet - NASA Ames og NASA Dryden. Samtidig var Boeing -spesialister ansvarlig for flyets overordnede design. I henhold til beregningene av NASA -ingeniører og de tilgjengelige kommisjonene, samlet det amerikanske selskapet Rutan Aircraft Factory det nødvendige flyet. Samtidig var et av kravene til prosjektet å holde seg innenfor budsjettet på 250 tusen dollar. For dette ble eksperimentelle fly gjort så enkelt som mulig når det gjelder teknologi og billig; ganske svake motorer ble installert på flyet. Det nye flyet var klart i februar 1979, hvoretter det ble levert til California på NASAs Dryden flyplass.
Vingen på AD-1-eksperimentelle fly kunne rotere langs midtaksen med 60 grader, men bare mot klokken (denne løsningen forenklet designet sterkt uten å miste fordelene). Vingsvinget med en hastighet på 3 grader per sekund ble levert av en kompakt elektrisk motor, som ble installert inne i flykroppen rett foran hovedmotorene. Som sistnevnte ble det brukt to klassiske franskproduserte Microturbo TRS18 turbojetmotorer med en kraft på 100 kgf hver. Spenningen til den trapesformede vingen når den er plassert vinkelrett på flykroppen var 9, 85 meter og ved maksimal sving - bare 4, 93 meter. Samtidig oversteg maksimal flyhastighet ikke 400 km / t.
Flyet tok først til himmelen 21. desember 1979. På jomfruturen ble den fløyet av NASA -testpilot Thomas McMurphy. Starten av flyet ble utført med en vinkelrett festet vinge, vingens rotasjonsvinkel endret seg allerede under flyging etter å ha nådd den nødvendige hastigheten og høyden. I løpet av de neste 18 månedene, med hver nye testflyging, ble vingen på AD-1-flyet rotert 1 grad, mens alle flyindikatorer ble registrert. Som et resultat, i midten av 1980, nådde forsøksflyet sin maksimale vingevinkel på 60 grader. Testflyging fortsatte til august 1982, med totalt 79 flyvninger med flyet. Det skjedde slik at på den siste flyvningen 7. august 1982 ble flyet løftet av Thomas McMurphy, mens 17 forskjellige piloter fløy på det under hele testperioden.
Testprogrammet antok at resultatene som ble oppnådd ville hjelpe til med å bruke den asymmetriske endringen i vingen av vingen ved lange interkontinentale flyvninger - hastigheten og drivstofføkonomien burde ha betalt seg på den beste måten på svært lange avstander. Det eksperimentelle NASA AD-1-flyet fikk positive anmeldelser fra piloter og spesialister, men prosjektet fikk ikke videre utvikling. Problemet var at programmet opprinnelig ble sett på som et forskningsprogram. Etter å ha mottatt alle nødvendige data, sendte NASA ganske enkelt et unikt fly til hangaren, hvorfra det senere ble overført til luftfartsmuseet. NASA har alltid vært en forskningsorganisasjon som ikke har jobbet med konstruksjon av fly, og ingen av de største flyprodusentene var interessert i konseptet med en roterende vinge. Som standard var alle interkontinentale passasjerskip mer komplekse og større enn "leketøyet" AD-1-flyet, så selskapene risikerte det ikke. De ønsket ikke å investere i forskning og utvikling, om enn et lovende, men fortsatt mistenkelig design. Tiden for innovasjon på dette området, etter deres mening, har ennå ikke kommet.
Flyprestasjoner til NASA AD-1:
Totale dimensjoner: lengde - 11, 8 m, høyde - 2, 06 m, vingespenn - 9, 85 m, vingeareal - 8, 6 m2.
Tom vekt - 658 kg.
Maksimal startvekt - 973 kg.
Kraftverket er 2 turbojetmotorer Microturbo TRS18-046 med en skyvekraft på 2x100 kgf.
Marsjfart - 274 km / t.
Maksimal hastighet er opptil 400 km / t.
Mannskap - 1 person.
