Асимметричный самолет

Асимметричные самолеты имеют левую и правую стороны, которые не являются точным зеркальным отражением друг друга. Хотя большинство самолетов симметричны, нет фундаментальной причины, по которой они должны быть таковыми, и цели проектирования иногда лучше всего достигаются с помощью асимметричного самолета.

Виды асимметрии

Асимметрия возникает из-за ряда дизайнерских решений. Некоторые из них присущи типу самолета, а другие вводятся сознательно.

Крутящий момент двигателя

На мощном винтовом самолете крутящий момент двигателя, приводящий в движение винт, создает равный и противоположный крутящий момент на самом двигателе. Поскольку двигатель прикреплен к планеру, этот реактивный крутящий момент передается на самолет, вызывая тенденцию к крену в направлении, противоположном направлению пропеллера.

На некоторых ранних типах, особенно в первые годы, один двигатель приводил в движение сдвоенные гребные винты, а привод был устроен так, чтобы вращать гребные винты в противоположных направлениях, чтобы нейтрализовать их крутящий момент. Примеры включают Wright Flyer и ранние разработки Дж. В. Данна .

В роторном двигателе , распространенном во время Первой мировой войны, весь блок картера и цилиндра вращается вместе с гребным винтом. Это придает ему особенно мощную реакцию крутящего момента. Некоторые самолеты, например Sopwith Camel с его относительно тяжелым двигателем Clerget 9B , отличались более быстрым разворотом в одну сторону, чем в другую, что влияло на тактику боя как с ним, так и против него. Напротив, противовращающиеся двигатели Сименс-Гальске были более сбалансированными.

На некоторых одномоторных типах с более традиционными двигателями, таких как итальянский Ansaldo SVA, крутящий момент двигателя нейтрализовался за счет удлинения одного крыла для создания дополнительной подъемной силы на этой стороне, обеспечивая противодействующий крутящий момент.

Поскольку к концу Второй мировой войны двигатели стали более мощными, в некоторых одномоторных истребителях использовались винты противоположного вращения , как для обеспечения высокой мощности без увеличения диаметра, так и для уменьшения асимметрии крутящего момента.

Двухмоторные самолеты, у которых винты вращаются в одном направлении, также асимметричны. Гребные винты встречного вращения позволяют избежать этого либо за счет создания пар двигателей для вращения коленчатых валов в противоположных направлениях, либо за счет использования реверсивной передачи в одном из редукторов гребных винтов. Ручные двигатели использовались редко из-за стоимости, но иногда использовались для военно-морских самолетов, таких как Sea Hornet , чтобы упростить их управление на узкой палубе авианосца.

След за винтом приобретает угловой момент, что может привести к асимметричному эффекту на хвостовые поверхности управления, особенно во время взлета, когда мощность двигателя максимальна, но скорость самолета мала. Это не влияет на симметрию или другие особенности самого самолета.

Асимметричная тяга

Хотя большинство самолетов имеют центральную линию тяги, иногда бывает выгодно нарушить симметрию. Например, один передний тяговый винт может обеспечить достаточную тягу, а носовая кабина обеспечивает хорошую обзорность для пилота. В таких случаях линия тяги двигателя смещается в сторону, создавая вращающий момент. Этому моменту обычно противодействуют, заставляя хвостовой плавник работать как крыло, повернутое вбок, создавая боковую подъемную силу, обеспечивая равную и противоположную поворотную силу. Стелс-бомбардировщик Northrop Grumman B-2 Spirit использует асимметричную тягу как средство улучшения контроля над рысканием. ^{[ 1 ]}

Косое крыло

Механизм изменения угла стреловидности крыла сложен , тяжел и дорог. Две половинки должны быть выровнены друг с другом и каждая должна поддерживаться с одного конца. Единственное наклонное крыло может поддерживаться посередине без необходимости в соединительном механизме. Идея была успешно опробована на NASA AD-1 .

История

Пионерские годы

, первый летавший самолет, Райт Флайер имел асимметричное расположение пилота и двигателя. Оба должны были располагаться близко к центру тяжести над передней частью крыла, поэтому каждый был сдвинут в одну сторону, чтобы освободить место для другого. Гребные винты располагались симметрично, поэтому одна цепь привода двигателя была длиннее другой. Более длинный левый приводной ремень также был перекручен поперек себя, так что гребные винты вращались в противоположных направлениях.

Первая мировая война

Во время Первой мировой войны уроженец Швейцарии Ганс Буркхард сконструировал несколько асимметричных самолетов. Буркхард получил патент Германии № 300 676 на свою конструкцию 22 сентября 1915 года. Gotha G.VI впервые поднялся в воздух в 1918 году, но не был запущен в производство до окончания войны. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

Вторая мировая война

Во время Второй мировой войны немецкий конструктор Рихард Фогт экспериментировал с несколькими асимметричными самолетами, в том числе:

Blohm & Voss BV 141 , 1938 г. Самолет наблюдения
Blohm & Voss BV Штурмовик 237
& Voss P 178 Реактивная штурмовик Blohm
Blohm & Voss P.194 Штурмовик и легкий бомбардировщик смешанной мощности
Blohm & Voss P 202 с наклонным крылом , 1942 г. Реактивный истребитель

Немцы провозгласили BV 141 первым асимметричным самолетом. ^{[ 2 ]} была изготовлена оценочная партия, но в серийное производство она так и не была запущена. Штурмовик BV 237 был заказан, но позже отменен.

Другие проекты и проектные исследования того периода включали:

Мессершмитт P.1109 с косым крылом реактивный
Истребитель-бомбардировщик «Айзексон» , оснащенный двумя самолетами Napier Sabre . ^{[ 4 ]}

Современные самолеты

НАСА AD-1 имеет наклонные крылья и летал в 1979–1982 годах.
Рутан Бумеранг - это двухмоторный легкий самолет с выносным двигателем и стрелой рядом с обычным фюзеляжем с двигателем спереди.
ARES представлял собой прототип штурмовика с одним воздухозаборником двигателя на левой стороне самолета и пушкой Гатлинга на правой стороне. Это позволило избежать проблемы попадания дымовых газов из пушки в воздухозаборник.

Ссылки

^ Свитман, Билл (2005), Lockheed Stealth, North Branch, Миннесота: Zenith Imprint, ISBN 978-0-7603-1940-6
^ Jump up to: ^а ^б САМОЛЕТ ИЮНЬ 2009 г. Архивировано
^ «Гота Го.VI» . Архивировано из оригинала 24 октября 2009 г. Проверено 17 ноября 2013 г.
^ « Рейс 21 октября 1943 года, страница 452» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 11 февраля 2018 года . Проверено 11 февраля 2018 г.

[1] Свитман, Билл (2005), Lockheed Stealth, North Branch, Миннесота: Zenith Imprint, ISBN 978-0-7603-1940-6

[german-oddity-2] Jump up to: ^а ^б САМОЛЕТ ИЮНЬ 2009 г. Архивировано

[3] «Гота Го.VI» . Архивировано из оригинала 24 октября 2009 г. Проверено 17 ноября 2013 г.

[4] « Рейс 21 октября 1943 года, страница 452» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 11 февраля 2018 года . Проверено 11 февраля 2018 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]