Kā Strādās Slēdža Lidmašīna

{h1}

Switchblade plakne ir bezpilota plakne, kas lidojuma laikā var mainīt spārnu stāvokli. Uzziniet par switchblade plakni un switchblade plaknes tehnoloģiju.

Lidaparāti, kas var mainīt spārnu konfigurāciju lidojuma laikā, ir izstrādāti kopš Otrā pasaules kara. Atšķirīgās spārnu pozīcijas ļauj sasniegt lielāku efektivitāti un veiktspēju dažādos lidojuma režīmos, šie lidaparāti ir daudzpusīgāki nekā lidaparāti ar fiksētiem spārniem. Lai arī daži modeļi ir ļāvuši to ražot, dzinēju, mehānikas un datoru ierobežojumi ir likuši šiem gaisa kuģiem kļūt plaši izplatītiem. Tagad tehnoloģija beidzot ir sasniegusi šo koncepciju, un Nortrops Grūmans gatavo bezpilota formas maiņas plakni: Switchblade.

Ja paskatās uz I vai II pasaules kara lidmašīnām, pamanīsit, ka gandrīz vienmēr ir spārni perpendikulāri pie fizelāžas, veicot tikai dažus grādus atpakaļ, ja tāds ir. Tajā laikā lidmašīnu dzinēji lidmašīnas nevarēja virzīt ātrāk par 375 jūdzēm stundā. Pie šiem nelieliem ātrumiem perpendikulāra spārnu konfigurācija ļāva sasniegt maksimālu pacelšanas un manevrēšanas spēju.

Pēc Otrā pasaules kara reaktīvo dzinēju attīstība izraisīja milzīgu gaisa kuģa ātruma pieaugumu. Tradicionālās spārnu formas nebija tik efektīvas lielā ātrumā (īpaši virsskaņas ātrumos), tāpēc reaktīvie iznīcinātāji sāka sportiski sašaurināt spārnus. F-4 Phantom II ir labs šāda veida spārnu profila piemērs. Tomēr šis ātrgaitas veiktspējas pieaugums nāca ar kompromisu - lidmašīnas nebija īpaši efektīvas vai efektīvākas ar mazāku ātrumu.

Kā strādās slēdža lidmašīna: spārnu

Iznīcinātāju F-4 Phantom II formācija

Lidaparātam, kas lidojuma laikā var mainīt tā spārnu konfigurāciju, ir: maināma spārna ģeometrija. Tas plaknei dod vislabākās iespējamās veiktspējas īpašības noteiktā ātrumā. Vācu Messerschmitt uzņēmums Otrā pasaules kara laikā pirmo reizi pārbaudīja lidmašīnas ar mainīgu spārnu ģeometriju. Messerschmitt P-1101 spārnus varēja pārvietot dažādos slaucīšanas leņķos tikai tad, kad lidmašīna atradās uz zemes. Balstoties uz Messerschmitt dizainu, ASV izstrādāja strādājošu pārbaudes kuģi Bell X-5, kas bija nedaudz lielāks par P-1101 un varēja mainīt tā spārna slaucīšanas leņķi lidojuma laikā.

Šāda veida tehnoloģija, kas pazīstama arī kā "šūpoles spārns", pirmo reizi parādījās ražošanas lidmašīnā 1960. gadu beigās ar General Dynamics F-111. Šai plaknei bija trīs dažādas spārnu pozīcijas, lai tai nodrošinātu maksimālu efektivitāti visos ātrumos. Faktiski šīs lidmašīnas variantam - stratēģiskajam bumbas sprādzienam FB-111A - bija neoficiāls segvārds "Switchblade". [atsauce].

Kā strādās slēdža lidmašīna: Switchblade

FB-111A stratēģiskajam bumbas sprādzienam nekad nebija oficiāla nosaukuma, taču to parasti sauca par "Switchblade".

Vairākas citas iznīcinātāju lidmašīnas dažu nākamo gadu desmitu laikā izmantoja mainīgas ģeometrijas spārnus, ieskaitot Tornado un F-14 Tomcat. Neslauka spārnu pozīcija padarīja šīs lidmašīnas ar ārkārtīgi manevrējamām un vieglāk nolaižamām uz gaisa pārvadātāju īsiem klājiem. Tomēr spārnu kustību funkcionēšanai vajadzīgie mehānismi bija sarežģīti un smagi. Viņi arī aizņēma daudz vietas, samazinot efektivitāti un lietderīgo slodzi. Lai vienkāršotu dizainu, lielākoties tika atmesti šūpoļu spārni.

Nākamajā sadaļā mēs apskatīsim Switchblade plaknes dizainu.

Komutācijas paneļa lidmašīnas dizains

X-29 bija viens no neparastākajiem lidaparātu dizainiem vēsturē.

X-29 bija viens no neparastākajiem lidaparātu dizainiem vēsturē.

Plakņu dizaineriem ar maināmas ģeometrijas spārniem bija jāņem vērā arī veiklība. Kaut arī slaucot atpakaļ spārnus, kas radīti stabilākiem gaisa kuģiem ar lielu ātrumu, spārni, kas vērsti uz priekšu, ļāva lidmašīnai būt īpaši elastīgai, kas ir īpaši vēlama iznīcinātāju īpašība. Vācu Ju-287 bija pirmais lidaparāts ar uz priekšu vērstiem spārniem, bet vispopulārākais piemērs ir X-29. Kaut arī šī drastiskā konfigurācija padarīja X-29 nestabilu, datori varēja ar lidmašīnu vadīt lidošana pa vadu lidojumu vadības sistēmas. Nākamajā lidotajā spārnā tika iekļauti iepriekšējo dizainu aspekti.

Deviņdesmitajos gados Northrop Grumman pārbaudīja mainīgas ģeometrijas spārnus citā plaknē ar segvārdu "Switchblade". Northrop of Prey Bird bija trīs spārnu konfigurācijas:

  • pilna muguras pozīcija - Spārni bija perpendikulāri fizelāžai zemu ātrumu lidojumam.
  • starpstāvoklis - Spārni tika pārvirzīti uz priekšu, lai panāktu izcilu manevrēšanas spēju.
  • pozīcija uz priekšu - Spārnu priekšējā mala, kas salocīta pret korpusu, ļaujot aizmugurējai malai lielos ātrumos kļūt par spārna priekšpusi. Tā rezultātā izveidojās trīsstūrveida vai delta spārna forma.

Kā strādās slēdža lidmašīna: Switchblade

Ziemeļropras plēsīgais putns pilnā muguras, vidējā un pilnā pozīcijā.

Patenti mainīgā spārna ģeometrijai ir sabiedrības zināšanas, un bija ziņojumi par testa eskadriļu, kas peld ar šīm lidmašīnām. Dokumentos, kas parāda plēsīgo putnu izmēģinājuma kuģi, tika atcelta klasifikācija, taču šajā deklasificētajā kuģī nebija iekļauta "šūpoles spārnu" tehnoloģija. Sīkāka informācija par trīs pozīciju "Switchblade" plēsīgajiem putniem joprojām tiek klasificēta.

Aizsardzības progresīvo pētījumu projektu aģentūra (DARPA) ir Pentagona augsto tehnoloģiju militāro tehnoloģiju pētniecības nozare. Tas ir piešķīris USD 10,3 miljonus Northrop Grumman, lai līdz 2007. gada beigām izstrādātu Switchblade sākotnējo dizainu. Uzņēmums pārspēja divus citus dizaina projekta priekšlikumus, un darbs notiks Northrop Grumman El Segundo, Kalifornijas štābā. Northrop Grumman plāno samazinātu testa modeli ar 40 pēdu spārnu platumu 2010. gadam ar pilna izmēra un pilnībā funkcionējošu Switchblade, kas gatavs lidojumam 2020. gadā. Projektam pārejot uz mēroga un pilna izmēra fāzēm, iespējams, ka izmaksas saasināties miljardos dolāru.

Tālāk mēs apskatīsim, kā spārna pozīcija ietekmē lidmašīnas veiktspēju, un uzzināsim vairāk par Switchblade.

Paldies

Pateicoties Maiks Melhiors par viņa palīdzību šajā rakstā.

Spārnu pozīcijas

Kā strādās slēdža lidmašīna: spārns

Pirms mēs aplūkosim īpašo tehnoloģiju, kas iesaistīta šī jaunā Switchblade projektēšanā, mēs precīzi apspriedīsim, kā plaknes spārnu novietojums ietekmē tā darbību.

Nesvītroti spārni ir efektīvi ar nelielu ātrumu, nodrošinot lielu daudzumu pacelt salīdzinājumā ar izraisīta vilkšana izdarīja lidmašīnā. Izraisīta vilkšana būtībā ir vēl viena spēka sastāvdaļa, kas ļauj lidmašīnai lidot. Kad gaiss plūst ap spārniem, no tā izrietošais gaisa plūsmas pagrieziens novirza plakni uz augšu, neitralizējot smagumu, velkot plakni uz leju zemes virzienā. Tomēr daži no šiem spēkiem pretojas arī lidmašīnas kustībai uz priekšu, izraisot vilkšanu. Palielinoties ātrumam, šī vilkšana kļūst vēl problemātiskāka.

Kā strādās slēdža lidmašīna: spārns

Lidmašīnai tuvojoties un šķērsojot skaņas ātrumu, veidojas triecienviļņi (spiediena viļņi, ko novērotāji dzird kā “skaņas uzplaukumu”, ja plakne ir virsskaņā). Šie viļņi rada otru vilkšanas veidu, kas pazīstams kā vilnis vilkšana. Kad veidojas triecienviļņi, tas maina plaknes aerodinamisko profilu. Tā vietā, lai pilnveidotu gaisa kuģa formu vienmērīgi grieztos pa gaisu, šis lielais spiediena vilnis palielina lielgabarīta šķēršļus, kas jāizstumj pa gaisu. Tas ir kā ieskrējiens vējā, nesot matraci. Nesvītroti spārni ļoti slikti nodarbojas ar vilkšanu.

Slaucītie spārni tika samazināti par vilci, ko izraisīja satricinājums spārnu galos. Bet rodas slaucīto spārnu priekšrocība virsskaņas lidojums - konfigurācija samazina viļņu vilkšanu, pārdalot triecienviļņus pa plaknes aerodinamisko profilu. Tie ir ideāli piemēroti šiem ātrgaitas apstākļiem. Diemžēl tie nepieļauj lielas kravas ar mazāku ātrumu. Slaucītie spārni ir arī neefektīvi un sadedzina pārāk daudz degvielas, lai paliktu zemu, kas samazina lidmašīnas darbības rādiusu.

Tad kāpēc ASV militārie spēki atjauno mainīgas ģeometrijas spārnu tehnoloģiju? Tehnoloģiskie sasniegumi nozīmē labākus spārnu pārejas mehānismus, uzlabotas spārnu formas un datorsistēmas, kas var vadīt nestabilus gaisa kuģus. Pentagons ir identificējis nepieciešamību pēc lidmašīnas, kas ilgstoši varētu atrasties augstumā netālu no ienaidnieka teritorijas, un pēc tam pārslēgties uz ātrgaitas režīmu, lai ieslīgtu un sniegtu triecienu, pirms atgriežas ārā virsskaņas ātrumā. Šiem diviem lidojuma veidiem ir nepieciešami krasi atšķirīgi spārnu profili, lai panāktu maksimālu efektivitāti. Nortropa Grūmaņa jaunais Switchblade ir atšķirībā no visiem iepriekš iedomātajiem “šūpošanās spārnu” lidaparātiem.

Kā strādās slēdža lidmašīna: lidmašīnas

Switchblade, kas peld ar mazu ātrumu, būs tālsatiksmes un izturības spējas.

Nākamajā sadaļā mēs apskatīsim Switchblade tehnoloģiju.

Switchblade tehnoloģija

Lielam ātrumam lidojošam Switchblade labais spārns ir novirzījies uz priekšu, bet kreisais - atpakaļ.

Lielam ātrumam lidojošam Switchblade labais spārns ir novirzījies uz priekšu, bet kreisais - atpakaļ.

Šis komutācijas bloks ir a lidojošais spārns ar zem tā piestiprinātu podi, lai pārvadātu motorus, novērošanas aprīkojumu un ieročus. Tam nav fizelāžas, astes, astes spuras vai citas svešas detaļas: tas burtiski ir viens milzu spārns. Lielāko savas misijas daļu Switchblade ilgs 15 stundas, kamēr gaidīs signāls. Šajā misijas daļā spārns būs perpendikulārs lidojuma virzienam tāpat kā tradicionāls lidaparāts. Tas ļaus samazināt degvielas sadedzināšanu un maksimāli palielināt laiku, līdzīgi kā planieris.

Kad pienāks laiks streikam, viss spārns pagriezīsies par 60 grādiem attiecībā pret lidojuma virzienu. Tas atstās labā spārna galu uz priekšu, bet pārējais spārns slīps atpakaļ. Iegūtais aerodinamiskais profils būs ideāli piemērots ātrdarbīgam uzbrukumam - šajā gadījumā līdz Mach 2 attālumā 2500 jūdžu attālumā. Šāda veida grozāmie spārni ir slīpa spārna dizains. Kad spārns atrodas slīpā stāvoklī, virsskaņas triecienviļņi izkliedējas, nevis "sakraujas" kuģa priekšā un rada vilkmi.

Switchblade spārna attālums būs 200 pēdas. Zem spārniem apturētajā tribīnē atradīsies divi uzlaboti reaktīvie dzinēji, kameras, lidojuma datori un visas misijai nepieciešamās raķetes vai bumbas. Tam nebūs pilotu kabīnes, jo tam nebūs pilota. Lidojuma vadības datori nestabilo spārnu konfigurāciju dēļ apstrādā visus lidojumus. Tas novērš arī problēmas ar pilota nogurumu ārkārtīgi garu komandējumu laikā.

Lai iegūtu vairāk informācijas par Switchblade projektu, lidojošiem spārniem un maināmu spārnu ģeometriju, apskatiet saites nākamajā lapā.

Switchblade nav pirmais mēģinājums izstrādāt slīpu spārnu lidmašīnu. NASA vēja tuneļa projekts, kas tika veikts 1979. gadā, parādīja, ka pagriežams spārns var palielināt degvielas efektivitāti virsskaņas ātrumā pat par 100 procentiem. Lidaparāta dizainers Burts Rutāns izstrādāja AD-1 slīpā spārna prototipu, kas palīdzēja pierādīt slīpā spārnu sistēmas dzīvotspēju. (Rutāna ir visslavenākā ar SpaceShipOne, pirmā privātā un finansētā kuģa, kas cilvēku pārvadā kosmosā, dizainu.)

Kā strādās slēdža lidmašīna: spārns

NASA Dryden AD-1 slīps spārns

AD-1 ļāva spārnam pakāpeniski griezties, palielinoties ātrumam, vienmēr novietojot to maksimālai efektivitātei pie pašreizējā plaknes ātruma. NASA cerēja, ka šī tehnoloģija varētu radīt efektīvāku virsskaņas komerciālo transportu. Tomēr testēšana atklāja, ka lidmašīna kļuva ārkārtīgi nestabila, kad spārns pārvietojās slīpā stāvoklī. Cilvēka pilots nespēja tikt galā ar pastāvīgajām minūtes korekcijām, kas vajadzīgas, lai šajos apstākļos uzturētu lidojumu. Tolaik arī lidojuma vadības datori nebija pietiekami sarežģīti, lai to pārvaldītu.


Video Papildinājums: Rīgas dome mierizlīgumā maksās 250 000 eiro.




Pētniecība


Eiropā Atveras 1. Ātrgaitas Hiperloopu Transporta Sistēmas Testa Trase
Eiropā Atveras 1. Ātrgaitas Hiperloopu Transporta Sistēmas Testa Trase

'Skatīt' Ko Jūs Elpojat, Izmantojot Jauno Gaisa Kvalitātes Monitoru
'Skatīt' Ko Jūs Elpojat, Izmantojot Jauno Gaisa Kvalitātes Monitoru

Zinātne Ziņas


Ādas Slotiņas: To Radījumu Galerija
Ādas Slotiņas: To Radījumu Galerija

Kāpēc Jūsu Smadzenēm Ir 2 Pusītes
Kāpēc Jūsu Smadzenēm Ir 2 Pusītes

Karsta Cīņa Par Patiesību Saldinātājos
Karsta Cīņa Par Patiesību Saldinātājos

10 Pārsteidzoši Ticami Malarkey Biti
10 Pārsteidzoši Ticami Malarkey Biti

Jūsu Zarnas Atceras, Kur Jums Bija Laba Maltīte
Jūsu Zarnas Atceras, Kur Jums Bija Laba Maltīte


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LV.WordsSideKick.com