В АД-1

АД-1
	АД-1 с крылом под умеренным углом.
Роль	Экспериментальный самолет
Национальное происхождение	Соединенные Штаты
Производитель	Эймс Индастриал Ко.
Дизайнер	Берт Рутан
Первый полет	21 декабря 1979 г.
Ушедший на пенсию	август 1982 г.
Основной пользователь	НАСА
Количество построенных	1

NASA AD-1 представлял собой одновременно самолет и связанную с ним программу летных испытаний, проводившуюся в период с 1979 по 1982 год в НАСА Центре летных исследований Драйдена , в Эдвардсе Калифорния самолета , которая успешно продемонстрировала крыло , которое могло поворачиваться под углом от нуля до 60 градусов во время полета.

Уникальное наклонное крыло было продемонстрировано на небольшом дозвуковом исследовательском самолете с реактивным двигателем под названием AD-1 ( Ames-Dryden-1 ). В ходе исследовательской программы самолет совершил 79 полетов, в ходе которых оценивалась базовая концепция поворотного крыла и собиралась информация об управляемости и аэродинамике на различных скоростях и углах поворота.

Предыстория проекта

Первой известной конструкцией наклонного крыла был Blohm & Voss P.202 , предложенный Ричардом Фогтом в 1942 году. ^{[ 1 ]} Концепция косого крыла позже была предложена Робертом Т. Джонсом , авиационным инженером из Исследовательского центра Эймса НАСА , Моффетт-Филд , Калифорния. Аналитические исследования и исследования в аэродинамической трубе, инициированные Джонсом в Эймсе, показали, что транспортный самолет с косым крылом, летающий со скоростью до 1,4 Маха, будет иметь значительно лучшие аэродинамические характеристики, чем самолет с более традиционными крыльями. На высоких скоростях, как дозвуковых, так и сверхзвуковых, крыло будет поворачиваться под углом до 60 градусов к фюзеляжу самолета для улучшения скоростных характеристик. Исследования показали, что эти углы уменьшат аэродинамическое сопротивление , позволяя увеличить скорость и увеличить дальность полета при том же расходе топлива. На более низких скоростях, во время взлета и посадки , крыло будет располагаться перпендикулярно фюзеляжу, как обычное крыло, чтобы обеспечить максимальную подъемную силу и управляемость. По мере того, как самолет набирал скорость, крыло поворачивалось для увеличения угла наклона, тем самым уменьшая сопротивление и уменьшая расход топлива. Крыло можно было поворачивать только в одном направлении, при этом правая законцовка крыла двигалась вперед. ^{[ нужна ссылка ]}

Самолет

Самолет AD-1 был доставлен в Драйден в феврале 1979 года. компания Ames Industrial Co., Богемия , Нью-Йорк Его построила долларов США , по контракту с фиксированной ценой на сумму 240 000 . НАСА определило общую конструкцию транспортного средства, используя геометрическую конфигурацию, изученную компанией Boeing Commercial Airplanes , Сиэтл , Вашингтон . Авиационный завод Рутан , Мохаве, Калифорния , предоставил детальный проект и анализ нагрузки для намеренно низкоскоростного и недорогого самолета (там самолет был известен внутри страны как Модель 35 ). Низкая скорость и стоимость, конечно, ограничивали сложность машины и объем ее технических задач.

Пилотировал самолет в его первом полете 21 декабря 1979 года пилот-исследователь НАСА Томас С. Макмертри , который также был пилотом в последнем полете 7 августа 1982 года. Еще одним известным летчиком-испытателем, участвовавшим в проекте, был Пит Найт .

AD-1 был оснащен двумя небольшими двигателями Microturbo TRS18-046 турбореактивными , каждый из которых создавал статическую тягу 220 фунтов силы (0,98 кН) на уровне моря. По сути, это были те же двигатели, которые использовались в BD-5J . По соображениям безопасности скорость самолета была ограничена примерно 170 миль в час (270 км/ч).

AD-1 имел длину 38,8 футов (11,8 м) и размах крыла без стреловидности 32,3 фута (9,8 м). Он был построен из пластика, армированного стекловолокном , в виде сэндвича с обшивкой, разделенной жестким пенопластовым сердечником. Его полная масса составляла 2145 фунтов (973 кг), а масса пустого - 1450 фунтов (660 кг).

Неподвижное трехопорное шасси , установленное близко к фюзеляжу для уменьшения аэродинамического сопротивления, придавало самолету очень «приземистый» вид на земле. Его высота была всего 6,75 футов (2,06 м). Крыло поворачивалось с помощью зубчатого механизма с электрическим приводом, расположенного внутри фюзеляжа, прямо перед двигателями.

Летные исследования

Исследовательская программа по проверке концепции косого крыла была типичной для любого высокорискованного проекта НАСА — методично и тщательно продвигаться по каждому тестовому элементу и расширять рабочий диапазон. Основной целью проекта АД-1 было исследование низкоскоростных характеристик самолета с наклонным крылом.

AD-1 совершил свой первый полет в конце 1979 года. В течение следующих 18 месяцев крыло постепенно поворачивалось, пока в середине 1981 года не был достигнут полный угол в 60 градусов. Самолет продолжал летать еще год, получая данные на различных скоростях и углах поворота крыла до последнего полета в августе 1982 года.

Однако последний полет AD-1 состоялся не в Драйдене, а на Ассоциации экспериментальных самолетов (EAA) ежегодной выставке в Ошкоше, штат Висконсин , где он совершил восемь полетов, чтобы продемонстрировать свою уникальную конфигурацию.

После летных исследований Джонс по-прежнему считал наклонное крыло жизнеспособной концепцией подъемной силы для крупных трансокеанских или трансконтинентальных транспортных средств. Однако эта конкретная низкоскоростная и недорогая исследовательская машина демонстрировала аэроупругие эффекты и эффекты сцепления с тангажем, креном и тангажем, что способствовало ухудшению управляемости при углах стреловидности выше 45 градусов. Конструкция из стекловолокна ограничивала жесткость крыла, что могло бы улучшить управляемость самолета, как и улучшенная (и, следовательно, более дорогая) система управления.

НАСА AD-1 на выставке в Музее авиации Хиллера

Таким образом, хотя конструкция АД-1 позволяла выполнить технические задачи программы, все же существовала потребность в трансзвуковом исследовательском самолете с наклонным крылом для оценки эффектов сжимаемости, оценки более представительной конструкции и анализа летно-технических характеристик на околозвуковых скоростях ( те, что по обе стороны от скорости звука).

После завершения программы испытаний AD-1 был списан и сейчас выставлен в Музее авиации Хиллера в Сан-Карлосе, Калифорния . ^{[ 2 ]}

Технические характеристики

Данные Линехана, 2011 г. ^{[ 3 ]}

Общие характеристики

Экипаж: 1 (пилот)
Длина: 38 футов 10 дюймов (11,83 м)
Размах крыла: 32 фута 4 дюйма (9,85 м) без стреловидности.
Размах стреловидного крыла: 16 футов 2 дюйма (4,93 м), угол стреловидности 60 °.
Высота: 6 футов 9 дюймов (2,06 м)
Площадь крыла: 93 кв. фута (8,6 м ²)
Профиль крыла : NACA 3612-02, 40 ^{[ 4 ]}
Пустой вес: 1450 фунтов (658 кг)
Полная масса: 2145 фунтов (973 кг)
Запас топлива: 80 галлонов США (300 л)
Силовая установка: 2 Microturbo TRS 18 турбореактивных двигателя с тягой 220 фунтов силы (0,98 кН) каждый.

Производительность

Максимальная скорость: 200 миль в час (320 км/ч, 170 узлов)
Практический потолок: 12 000 футов (3700 м)

См. также

Асимметричный самолет

Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи

Связанные списки

Ссылки

Цитаты

Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства .

^ Краткое изложение полувека исследований наклонного крыла www.obliqueflyingwing.com
^ « Брифинг Музея авиации Хиллера » (PDF) . www.hiller.org . Архивировано из оригинала (PDF) 25 октября 2006 г. Проверено 27 октября 2006 г.
^ Линехан 2011, стр.59.
^ Леднисер, Дэвид (15 сентября 2010 г.). «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . Урбана, Иллинойс: Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн. Архивировано из оригинала 20 апреля 2010 года . Проверено 21 октября 2011 г.

Библиография

Строительство AD-1 завершено , Dryden X-Press, 23 февраля 1979 г., с. 2.
Роберт Э. Карри и Алекс Г. Сим, Суммарные силы, моменты и статические аэроупругие характеристики исследовательского самолета с косым крылом в полете (Эдвардс, Калифорния: NASA TP-2224, 1984)
Роберт Э. Карри и Александр Г. Сим, Уникальные аэродинамические характеристики исследовательского самолета с наклонным крылом AD-1 , статья AIAA 82-1329, представленная на 9-й конференции AIAA по механике атмосферного полета, 9–11 августа 1982 г., Сан-Диего. , Калифорния
Журналы полетов AD-1 из коллекции исторических справок Драйдена НАСА.
Томас К. МакМертри, А.Г. Сим и У.Х. Эндрюс, Программа самолетов с наклонным крылом AD-1 , документ AIAA 81-2354, представленный на 1-й конференции по летным испытаниям AIAA/SETP/SFTE/ASE/ITEA/IEEE, 11–13 ноября, 1981, Лас-Вегас, Невада.
Алекс Г. Сим и Роберт Э. Карри, Летные характеристики исследовательского самолета с косым крылом AD-1 (Эдвардс, Калифорния: NASA TP-2223, 1985 г.)
Алекс Г. Сим и Роберт Э. Карри, Определенные в полете аэродинамические производные исследовательского самолета с косым крылом AD-1 (Эдвардс, Калифорния: NASA TP-2222, 1984)
Линехан, Дэн (2011). Гонка Берта Рутана в космос: волшебник Мохаве и его летающие инновации . Миннеаполис, Миннесота: Zenith Press . ISBN 978-0-7603-3815-5 . Проверено 21 октября 2011 г.
Тейлор, Джон В.Р. «Все самолеты мира Джейн», 1980–81 гг . Лондон: Издательство Джейн, 1980. ISBN 0-7106-0705-9 .

Внешние ссылки

Информационный бюллетень НАСА Драйден AD-1

[1] Краткое изложение полувека исследований наклонного крыла www.obliqueflyingwing.com

[2] « Брифинг Музея авиации Хиллера » (PDF) . www.hiller.org . Архивировано из оригинала (PDF) 25 октября 2006 г. Проверено 27 октября 2006 г.

[Rutan2-3] Линехан 2011, стр.59.

[4] Леднисер, Дэвид (15 сентября 2010 г.). «Неполное руководство по использованию аэродинамического профиля» . Урбана, Иллинойс: Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн. Архивировано из оригинала 20 апреля 2010 года . Проверено 21 октября 2011 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]