AD-1 và cánh xiên của nó - câu chuyện về một trong những khái niệm thú vị nhất trong ngành công nghiệp máy bay
7 087

AD-1 và cánh xiên của nó - câu chuyện về một trong những khái niệm thú vị nhất trong ngành công nghiệp máy bay

Hầu hết các máy bay được thiết kế theo nguyên tắc đối xứng - cánh được lắp trên thân máy bay, có thể được định vị theo nhiều cách khác nhau, nhưng luôn được gắn chặt vào cấu trúc. Nhưng hôm nay chúng ta sẽ phân tích mẫu Ames-Dryden AD1 với cánh quét biến thiên.


Quyết định này đã từng phá hủy nhiều khuôn mẫu về sản xuất máy bay và cho thấy một cách tiếp cận mới về cơ bản. Chúng ta hãy nhớ đó là loại thiết bị gì và tại sao một số kỹ sư vẫn tự tin rằng, với sự kết hợp thành công của các hoàn cảnh, cánh xiên có thể được sử dụng trong sản xuất hàng loạt thiết bị quân sự và dân sự phi cơ.

thời tiền sử


Kiểu cánh xuôi có thể thay đổi đầu tiên được đề xuất bởi nhà thiết kế máy bay người Đức Richard Vogt vào năm 1944. Anh ấy đã sử dụng ý tưởng này để giảm lực cản ở tốc độ cao. Máy bay cất cánh với vị trí cánh tiêu chuẩn, nhưng khi tăng tốc, nó bị đổi hướng. Mô hình được gọi là Blohm & Voss và P.202 và không vượt ra ngoài bản thiết kế.

AD-1 và cánh xiên của nó - câu chuyện về một trong những khái niệm thú vị nhất trong ngành công nghiệp máy bayĐây là cách bản phác thảo của mô hình đầu tiên có cánh xiên trông như thế nào. Ảnh: youtube.com

Đó là một biến thể cỡ trung bình (dài hơn 10 mét một chút, với sải cánh gần 12). Nó không bao giờ được thực hiện vì hai lý do: cơ chế quay quá phức tạp và cồng kềnh và không thể lắp đặt vũ khí và thiết bị trên cấu trúc.

Đồng thời, các kỹ sư của Messerschmitt cũng đang nghiên cứu một khái niệm tương tự. Chính họ đã giới thiệu thuật ngữ "cánh cắt kéo", thuật ngữ này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Họ đã tạo ra dự án Me P.1109, là một loại máy bay hai tầng cánh có hai cánh - trên và dưới thân máy bay. Khi cánh trên quay theo chiều kim đồng hồ thì cánh dưới quay theo chiều ngược lại. Đây là một hệ thống thậm chí còn phức tạp hơn, không bao giờ được thực hiện do thất bại của Đức và cuộc khủng hoảng tiếp theo trong lĩnh vực quốc phòng.

Tùy chọn với cánh quay đôi. Ảnh: youtube.com

Thật thú vị, vào năm 1945, kỹ sư người Mỹ Robert Thomas Johnson đã đưa ra một ý tưởng tương tự độc lập với các nhà thiết kế người Đức. Ông đã đề xuất một hệ thống cánh quay tương tự, nhưng khái niệm này không được ủng hộ do thực tế là vào thời điểm đó họ không tìm ra cách thực hiện một cơ chế như vậy.

Ames-Dryden AD1 ra đời như thế nào?


Ý tưởng này không bị lãng quên, nó được quay trở lại vào những năm 70, khi ngành hàng không tiến thêm một bước. Tác giả là một trong những nhà sáng tạo hàng đầu trong thời đại của ông, Bert Rutan, người đã tạo ra hơn 400 phát triển. Điều thú vị là Richard Vogt, người di cư sang Hoa Kỳ sau chiến tranh, đã tham gia với tư cách cố vấn.

Hình vẽ máy bay. Ảnh: youtube.com

Đại diện của NASA vào năm 1975 đã chuyển sang Rutan với đề xuất phát triển một chiếc máy bay có cánh quay. Sau khi ký hợp đồng với Nhà máy Máy bay Rutan, việc tạo ra một mô hình tốc độ thấp để thử nghiệm đã bắt đầu. Công việc kéo dài một năm và vào tháng 1976 năm XNUMX, đại diện của công ty đã bàn giao dự án đã hoàn thành về một chiếc máy bay một phi công cỡ nhỏ để thử nghiệm.

Mô hình đầu tiên được thực hiện trên quy mô 15% giá trị thực. Cánh ở vị trí tiêu chuẩn được đặt trực tiếp, giúp cất cánh và di chuyển ổn định ở tốc độ thấp. Nhưng khi nó tăng tốc, nó quay, góc có thể lên tới 60 độ.

Đoạn phim thử nghiệm. Ảnh: youtube.com

Mặc dù thực tế là các nhà thiết kế đã cố gắng hoàn thành tất cả các nhiệm vụ được đặt ra, nhưng nhiều vấn đề đã được xác định trong quá trình thử nghiệm. Vì vậy, khi góc quay vượt quá 45 độ, việc xử lý sẽ kém đi rất nhiều. Có những câu hỏi về độ bền của sợi thủy tinh, cánh không đủ cứng, điều này cũng ảnh hưởng xấu đến khả năng cơ động. Để có những nghiên cứu chính xác hơn, cần phải xây dựng một mô hình kích thước đầy đủ và tiến hành thử nghiệm trong điều kiện thực tế.

Sáng tạo và thử nghiệm


Văn phòng do Rutan đứng đầu bắt đầu thiết kế chi tiết vào cuối mùa xuân năm 1976 và hoàn thành công việc sau 9 tháng. Nhà sản xuất máy bay Ames Industrial đã thắng thầu sản xuất. Ngân sách là 240 đô la và công việc bắt đầu vào cuối năm 000.

Đây là nhà máy đầu tiên và duy nhất chế tạo máy bay cánh xiên. Nó được làm từ nhựa gia cố sợi thủy tinh. Do đó, trọng lượng chỉ là 658 kg.

Cánh quay trong suốt chuyến bay. Ảnh: youtube.com

Mô hình khá nhỏ gọn - với chiều dài 10 mét, sải cánh 9,8 m, diện tích cánh hóa ra hơn 8,6 mét vuông một chút. m.Trọng lượng cất cánh tối đa là 973 kg.

Nhà máy điện là hai động cơ phản lực nhỏ gọn Microturbo TRS18-046, mỗi động cơ tạo ra lực đẩy 1.8 kN ở mực nước biển. Do máy bay khá nhỏ và động cơ không mạnh nhất nên tốc độ tối đa không vượt quá 274 km/h. Thể tích bể là 320 lít, mô hình được thiết kế chỉ dành cho phi công. Là một phần của các cuộc thử nghiệm, AD-1 đã leo lên độ cao lên tới 3800 m.

Ổ đĩa cánh xứng đáng được chú ý đặc biệt. Nó thuộc loại cơ điện, khá cồng kềnh và phức tạp, nhưng nó đáp ứng tốt các chức năng của nó. Nút được đặt bên trong thân máy bay trước vị trí lắp đặt động cơ. Ổ đĩa cho phép xoay cánh trong mặt phẳng nằm ngang một góc 60 độ.

Khoang máy bay. Ảnh: youtube.com

Do thiết kế nhẹ, các kỹ sư không thể cung cấp độ cứng phù hợp và đáng để xem xét mức độ phát triển công nghệ thời bấy giờ. Nếu những nhiệm vụ như vậy được đặt ra ngay bây giờ, thì các hợp kim và vật liệu composite hiện đại sẽ giải quyết được vấn đề.

Điều đáng chú ý là ngay cả vào cuối những năm 70, việc chế tạo một chiếc máy bay với giá 240 đô la là điều chưa từng có. Thậm chí sau đó, hàng triệu đô la thường được chi cho việc phát triển và sản xuất bản sao đầu tiên. Và sau đó, một nhóm những người đam mê, do NASA ủy quyền, đã tìm cách lắp ráp một khái niệm hoàn chỉnh với số tiền ít ỏi. Hơn nữa, nó không phải là một chiếc máy bay tiêu chuẩn, mà là một mô hình phức tạp với cánh quay, điều mà trước đây chưa ai làm được.

Nó đã được quyết định tiến hành các thử nghiệm tại Trung tâm nghiên cứu chuyến bay Dryden ở California. Các hoạt động bắt đầu vào cuối năm 1979, sau các cuộc thử nghiệm tĩnh để kiểm tra độ bền vào ngày 21 tháng XNUMX, chiếc máy bay đã cất cánh lần đầu tiên và hoạt động tốt.

Góc quay của cánh lên tới 60 độ. Ảnh: youtube.com

Các cuộc thử nghiệm kéo dài 18 tháng, các chuyến bay gần giống nhau - tấm ván cất cánh với cánh được cố định ở vị trí vuông góc. Sau khi đạt được độ cao và tốc độ mong muốn, phần tử được quay và góc được tăng dần - không quá một độ cho mỗi chuyến bay. Những người thử nghiệm đã đạt đến chỉ số tối đa có thể là 60 độ chỉ vào giữa năm 1980.

Trong quá trình này, các cải tiến đã được thực hiện, hoạt động của các hệ thống đã được kiểm tra trong các điều kiện khác nhau. Máy bay đã được thử nghiệm thêm hai năm nữa, trong suốt thời gian đó nó đã thực hiện 79 chuyến bay. Vào ngày 7 tháng 1982 năm XNUMX, anh cất cánh lần cuối tại triển lãm của Hiệp hội Máy bay Thử nghiệm, nơi anh trình diễn khả năng quay cánh cho khán giả.

Máy bay được lưu trữ tại một trong những bảo tàng hàng không. Ảnh: youtube.com

Dựa trên kết quả thử nghiệm, một kết luận đã được đưa ra về triển vọng sử dụng cánh xiên trên máy bay của các thế hệ tiếp theo. Ba năm sau, Julian Volkovich, người đứng đầu dự án, nhận được lệnh sửa đổi mô hình với một cánh xuôi không đối xứng. Nhưng vì cái chết của ông, dự án bị đóng băng, trong cùng thời gian đó, không rõ vì lý do gì, Boeing đã ngừng sản xuất một mẫu có thiết kế tương tự, và câu chuyện về chiếc máy bay độc đáo này cũng kết thúc.

Mẫu được lưu trữ một thời gian tại một trong những nhà chứa máy bay của NASA và khoảng mười năm trước, nó đã được chuyển đến Bảo tàng Hàng không Hiller ở California. Bây giờ nó là một trong những mẫu vật phổ biến nhất, thu hút sự quan tâm của hầu hết du khách.
Bạn nghĩ gì về khái niệm cánh xoay?
Các kênh tin tức của chúng tôi

Đăng ký và cập nhật những tin tức mới nhất và các sự kiện quan trọng nhất trong ngày.

Chúng tôi khuyên bạn nên
Họ muốn mở rộng sản xuất Il-76

Họ muốn mở rộng sản xuất Il-76

Và Il-114, loại máy bay có thể giải quyết vấn đề thiếu hụt máy bay khu vực ở nước ta, có triển vọng xuất khẩu tốt. Chi tiết trong...