Hata ndege zisizo za kawaida zilijengwa kulingana na kanuni za ulinganifu mwanzoni mwa tasnia ya ndege. Ndege yoyote ilikuwa na fuselage ya kawaida, ambayo mabawa ya kawaida yalikuwa yamefungwa sawasawa. Walakini, pole pole, na maendeleo ya aerodynamics, wabunifu walianza kutafakari juu ya uundaji wa ndege iliyo na bawa ya asymmetric. Wawakilishi wa fikra za Kijerumani zenye huzuni walikuwa wa kwanza kufikia hii: mnamo 1944, mradi kama huo ulipendekezwa na Richard Vogt, mbuni mkuu wa Blohm & Voss. Walakini, mradi wake haukujumuishwa kwa chuma; NASA ya Amerika-1 ya Amerika ilikuwa kweli ndege ya kwanza na bawa la kuzunguka.
NASA AD-1 (Ames Dryden-1) ni ndege ya majaribio iliyoundwa iliyoundwa kusoma dhana ya bawa ya kuzunguka inayofanana ya asymmetrically. Ikawa ndege ya kwanza ya ulimwengu ya mrengo wa oblique. Ndege hiyo isiyo ya kawaida ilijengwa Merika mnamo 1979 na ilifanya safari yake ya kwanza mnamo Desemba 21 ya mwaka huo huo. Uchunguzi wa ndege na bawa la kuzunguka uliendelea hadi Agosti 1982, wakati ambao marubani 17 waliweza kudhibiti AD-1. Baada ya kufungwa kwa mpango huo, ndege hiyo ilipelekwa kwenye Jumba la kumbukumbu la Jiji la San Carlos, ambapo bado inapatikana kwa wageni wote na ni moja ya maonyesho muhimu zaidi kwenye maonyesho.
Majaribio ya Wajerumani
Huko Ujerumani, wakati wa Vita vya Kidunia vya pili, walifanya kazi kwa umakini kabisa juu ya uundaji wa ndege na mrengo wa usawa. Mbuni Richard Vogt alikuwa maarufu kwa njia yake ya kupendeza ya kuunda teknolojia ya anga, alielewa kuwa mpango mpya haungezuia ndege kuwa thabiti hewani. Mnamo 1944 aliunda mradi wa ndege wa Blohm & Voss na P.202. Wazo kuu la mbuni wa Wajerumani lilikuwa uwezekano wa kupunguzwa kwa nguvu kwa kuvuta wakati wa kuruka kwa kasi kubwa. Ndege iliondoka na bawa ya kawaida ya ulinganifu, kwani bawa ndogo iliyofagiliwa ilikuwa na mgawo wa juu wa kuinua, lakini tayari wakati wa kuruka, bawa liligeuza ndege sawa na mhimili wa fuselage, ikipunguza kiwango cha upinzani. Wakati huo huo, kazi ilifanywa huko Ujerumani na upigaji wa kawaida wa ulinganifu wa bawa kwenye mpiganaji wa Messerschmitt P. 1101.
Blohm & Voss na P.202
Lakini hata huko Ujerumani katika miaka ya vita iliyopita, mradi wa ndege wa Blohm & Voss na P.202 ulionekana kuwa mwendawazimu, haukuwahi kuwekwa ndani ya chuma, ikibaki milele tu katika mfumo wa ramani. Ndege iliyoundwa na Vogt ilitakiwa kupokea urefu wa mrengo wa mita 11.98, ambayo ilizunguka kwenye bawaba kuu kwa pembe ya digrii 35 - na kupotoka kwa kiwango cha juu, mabawa yalibadilika kuwa mita 10.06. Ubaya kuu wa mradi huo ulizingatiwa kuwa nzito na ngumu (kulingana na mahesabu) utaratibu wa kugeuza bawa, ambayo ilichukua nafasi nyingi ndani ya fuselage ya ndege, na kutoweza kutumia mrengo huo kwa kunyongwa silaha na vifaa vya ziada pia ilikuwa hasara kubwa.
Kwa kushangaza, Vogt hakuwa mbuni pekee wa Wajerumani ambaye alifikiria bawa la kuzunguka. Mradi kama huo uliandaliwa na wahandisi huko Messerschmitt. Mradi wa Me P.1109 uliowasilishwa nao hata walipokea jina la utani "mrengo wa mkasi". Mradi waliounda ulikuwa na mabawa mawili mara moja. Kwa kuongezea, walikuwa huru kutoka kwa kila mmoja. Mrengo mmoja ulikuwa juu ya fuselage ya ndege, nyingine - chini yake. Wakati wa kugeuza bawa la juu kwenda sawa na saa, bawa la chini lilizunguka kwa njia ile ile, lakini kinyume cha saa. Ubunifu huu ulifanya iweze kulipa fidia kwa usawa kwa ndege ya ndege na mabadiliko ya asymmetric katika kufagia. Wakati huo huo, mabawa yanaweza kugeuka kwa pembe ya digrii 60, wakati zilipokuwa zikielekezwa kwa fuselage ya ndege, haikuwa tofauti na biplane ya kawaida. Kwa kufanya hivyo, Messerschmitt alikabiliwa na shida sawa na Blohm & Voss: njia ngumu sana ya kugeuza. Licha ya ukweli kwamba hakuna ndege yoyote ya Kijerumani isiyo na kipimo haikuenda zaidi ya miradi ya karatasi, inapaswa kuzingatiwa kuwa Wajerumani walikuwa mbele ya wakati wao katika maendeleo yao. Wamarekani waliweza kutambua mpango wao tu mwishoni mwa miaka ya 1970.
NASA AD-1 - asymmetry ya kuruka
Mawazo ya wabunifu wa Ujerumani yalitekelezwa kwa chuma na wenzao wa Amerika. Walikaribia suala hilo vizuri kabisa iwezekanavyo. Kwa kujitegemea kwa Wajerumani mnamo 1945, mhandisi wa Amerika Robert Thomas Johnson aliweka wazo lake la aina ya "mrengo wa mkasi", kulingana na wazo lake, mrengo kama huo ulilazimika kuwasha bawaba maalum. Walakini, katika miaka hiyo, hakuweza kutambua wazo lake, uwezo wa kiufundi haukuruhusu. Hii ilibadilika mnamo miaka ya 1970 wakati teknolojia ilifanya uundaji wa ndege zisizo sawa. Wakati huo huo, Richard Vogt yule yule, ambaye alihamia Merika baada ya kumalizika kwa Vita vya Kidunia vya pili, alialikwa kama mshauri wa mradi.
Kufikia wakati huo, wabunifu walikuwa tayari wamejua kuwa ndege zilizo na mabawa ya kutolea tofauti zilikuwa na shida kadhaa. Ubaya kuu wa muundo huu ni pamoja na: mabadiliko ya mwelekeo wa anga wakati wa kubadilisha kufagia, ambayo ilisababisha kuongezeka kwa upinzano wa kusawazisha; kuongezeka kwa umati wa muundo kutokana na uwepo wa boriti ya nguvu na bawaba za bawaba za vifurushi vilivyoshikamana nayo, na vile vile mihuri ya msimamo uliorejeshwa wa mrengo wa ndege. Mapungufu haya yote yalikuwa sababu ya kupungua kwa safu ya kukimbia au kupungua kwa misa ya malipo.
Wakati huo huo, wafanyikazi wa NASA walikuwa na ujasiri kwamba ndege iliyo na mabawa ya kufagia asymmetrically (KAIS) itanyimwa hasara zilizoorodheshwa. Kwa mpango kama huo, mrengo ungeambatanishwa na fuselage ya ndege kwa kutumia bawaba moja ya bawaba, na badiliko la kufagia vifurushi wakati bawa lilizungushwa lingetekelezwa wakati huo huo, lakini lilikuwa na mhusika tofauti. Uchunguzi wa kulinganisha wa ndege zilizo na mabawa ya kutolea nje ya mpango wa kawaida na KAIS uliofanywa na wataalam wa NASA ilionyesha kuwa mpango wa pili unaonyesha kupungua kwa kuvuta kwa asilimia 11-20, umati wa muundo hupungua kwa asilimia 14, na wimbi linavuta wakati kuruka kwa kasi ya juu kunapaswa kupungua kwa asilimia 26..
Wakati huo huo, ndege iliyo na bawa isiyo na kipimo ilikuwa na mapungufu yake. Kwanza kabisa, na pembe kubwa ya kufagia, kantileta iliyofagiliwa moja kwa moja ina pembe kubwa ya shambulio kuliko ile ya nyuma iliyofagiliwa, ambayo inasababisha usawa wa kuburuza, na kwa sababu hiyo, kuonekana kwa wakati wa kugeuza vimelea kwa sauti, roll na kupiga miayo. Shida ya pili ilikuwa kwamba KAIS inaonyeshwa na ongezeko kubwa mara mbili kwa unene wa safu ya mpaka kando ya urefu wa mrengo, na duka lolote lisilo na kipimo la mtiririko huo husababisha usumbufu mkubwa. Lakini, licha ya hii, iliaminika kuwa athari hasi zinaweza kuondolewa kwa kuanzisha mfumo wa kudhibiti kuruka-kwa-waya, ambao utaathiri moja kwa moja udhibiti wa anga wa ndege, kulingana na vigezo anuwai: pembe ya shambulio, kasi ya kukimbia, kufagia mabawa pembe. Kwa hali yoyote, kuangalia mahesabu yote, ilikuwa ni lazima kujenga mfano wa kuruka.
Dhana ya KAIS ilijaribiwa vyema kwa mfano ambao haujafanywa, baada ya hapo ilikuwa muhimu kuendelea kuunda ndege kamili. Mradi wa majaribio uliteuliwa NASA AD-1 au Ames Dryden-1. Ndege hiyo ilipewa jina la vituo vya utafiti ambavyo vilifanya kazi kwenye mradi huo - NASA Ames na NASA Dryden. Wakati huo huo, wataalam wa Boeing walihusika na muundo wa ndege. Kulingana na mahesabu ya wahandisi wa NASA na hadidu za rejea zinazopatikana, kampuni ya Amerika ya Kiwanda cha Ndege cha Rutan ilikusanya ndege zinazohitajika. Wakati huo huo, moja ya mahitaji ya mradi huo ilikuwa kuweka ndani ya bajeti ya dola 250,000. Kwa hili, ndege ya majaribio ilifanywa iwe rahisi iwezekanavyo katika suala la teknolojia na bei rahisi; injini dhaifu zaidi ziliwekwa kwenye ndege. Ndege hiyo mpya ilikuwa tayari mnamo Februari 1979, baada ya hapo ilipelekwa California kwenye uwanja wa ndege wa NASA wa Dryden.
Mrengo wa ndege ya majaribio ya AD-1 inaweza kuzunguka kando ya mhimili wa kati kwa digrii 60, lakini kwa saa moja tu (suluhisho hili lilirahisisha muundo bila kupoteza faida zake). Mrengo unageuka kwa kasi ya digrii 3 kwa sekunde ilitolewa na gari dhabiti ya umeme, ambayo ilikuwa imewekwa ndani ya fuselage ya ndege moja kwa moja mbele ya injini kuu. Kama ile ya mwisho, injini mbili za kitamaduni za Kifaransa zilizotengenezwa na Microturbo TRS18 zilizo na msukumo wa kilo 100 kila moja zilitumika. Urefu wa mrengo wa trapezoidal wakati umewekwa sawa kwa fuselage ulikuwa mita 9, 85, na kwa zamu ya juu - mita 4, 93 tu. Wakati huo huo, kasi kubwa ya kukimbia haikuzidi 400 km / h.
Ndege hiyo ilienda angani mnamo Desemba 21, 1979. Katika ndege yake ya kwanza, ilisafirishwa na rubani wa majaribio wa NASA Thomas McMurphy. Kuondoka kwa ndege kulifanywa na mrengo uliowekwa sawa, pembe ya mzunguko wa bawa ilibadilika tayari wakati wa kukimbia baada ya kufikia kasi na urefu unaohitajika. Kwa zaidi ya miezi 18 ijayo, kwa kila ndege mpya ya jaribio, bawa la ndege ya AD-1 ilizungushwa digrii 1, huku ikirekodi viashiria vyote vya ndege. Kama matokeo, katikati ya 1980, ndege ya majaribio ilifikia kiwango cha juu cha mrengo wa digrii 60. Ndege za majaribio ziliendelea hadi Agosti 1982, na jumla ya ndege 79 za ndege hiyo. Ilitokea kwamba kwa ndege ya mwisho mnamo Agosti 7, 1982, ndege hiyo ilinyanyuliwa na Thomas McMurphy, wakati marubani 17 tofauti waliruka juu yake wakati wote wa mtihani.
Programu ya majaribio ilidhani kuwa matokeo yaliyopatikana yangesaidia kutumia mabadiliko ya asymmetric katika kufagia mrengo wakati wa kufanya safari ndefu za bara - kasi na uchumi wa mafuta unapaswa kulipwa kwa njia bora katika umbali mrefu sana. Ndege ya majaribio ya NASA AD-1 ilipokea hakiki nzuri kutoka kwa marubani na wataalamu, lakini mradi huo haukupata maendeleo zaidi. Shida ilikuwa kwamba mpango huo hapo awali ulionekana kama mpango wa utafiti. Baada ya kupokea data zote muhimu, NASA ilituma tu ndege ya kipekee kwa hangar, kutoka ambapo baadaye ilihamishiwa kwenye jumba la kumbukumbu la anga. NASA daima imekuwa shirika la utafiti ambalo halijashughulika na ujenzi wa ndege, na hakuna mtengenezaji mkubwa wa ndege aliyevutiwa na dhana ya mrengo unaozunguka. Kwa msingi, mjengo wowote wa abiria wa bara ulikuwa ngumu zaidi na kubwa kuliko ndege ya "toy" AD-1, kwa hivyo kampuni hazikuhatarisha. Hawakutaka kuwekeza katika utafiti na maendeleo, ingawa ni mpango wa kuahidi, lakini bado unatia shaka. Wakati wa ubunifu katika eneo hili, kwa maoni yao, haujafika.
Utendaji wa ndege ya NASA AD-1:
Vipimo vya jumla: urefu - 11, 8 m, urefu - 2, 06 m, mabawa - 9, 85 m, eneo la mrengo - 8, 6 m2.
Uzito tupu - 658 kg.
Uzito wa juu wa kuchukua - 973 kg.
Kiwanda cha nguvu ni injini 2 za turbojet Microturbo TRS18-046 na msukumo wa 2x100 kgf.
Kasi ya kusafiri - 274 km / h.
Kasi ya juu ni hadi 400 km / h.
Wafanyikazi - 1 mtu.
