Dwupłat szybszy od dźwięku

Dwupłatowe samoloty pasażerskie - tańsze, cichsze i mniej paliwożerne - mogą się okazać następcami naddźwiękowego Concorde - informuje biuletyn Massachusetts Institute of Technology (MIT).

Przez 27 lat opracowany wspólnie przez Francuzów i Anglików Concorde pozwalał majętnym pasażerom znacznie zyskać na czasie, przelatując z Nowego Jorku do Paryża w czasie poniżej 3,5 godziny (typowy samolot odrzutowy potrzebuje na to ośmiu godzin). Jednak z biegiem lat drogie bilety, wysokie koszty paliwa, ograniczona liczba miejsc oraz hałas związany z przekraczaniem bariery dźwięku coraz bardziej zmniejszały zainteresowanie tą formą przewozu. 26 listopada 2003 r. przestał latać ostatni Concorde.

Nad nowymi pasażerskimi samolotami naddźwiękowymi pracuje wiele zespołów konstruktorów. Profesor QlQi Wang z zespołu MIT (USA) opracował koncepcję, która może być sposobem na problemy, jakie uziemiły Concorde. Chodzi po prostu o dwupłatowiec, z dwiema parami skrzydeł umieszczonymi nad sobą.

Wraz z doktorem Rui Hu oraz profesorem Antonym Jamesonem ze Stanford University (USA) profesor Wang opracował symulację komputerową, która wykazała, że zmodyfikowany dwupłat stawia powietrzu znacznie mniejszy opór niż konwencjonalny naddźwiękowy jednopłatowiec. Taki dwupłat potrzebowałby mniej paliwa i emitował mniej hałasu przekraczając barierę dźwięku. Właśnie hałaśliwość sprawiała, że samoloty naddźwiękowe mogły latać tylko nad oceanami.

Jak przyznaje sam profesor Wang, jego koncepcją nie jest całkiem nowa - już w latach 50. XX wieku niemiecki inżynier Adolf Busemann wystąpił z pomysłem dwupłatowca, w którym działanie jednego skrzydła neutralizowało falę uderzeniową wytwarzaną przez drugie - wystarczyło, aby profil jednego był lustrzanym odbiciem drugiego. Jednak takie rozwiązanie z wąską przestrzenią pomiędzy skrzydłami nie dawało dostatecznej siły nośnej.

Zespół Wanga przeprowadził na komputerze długotrwałe symulacje, sprawdzając zachowanie 700 konfiguracji skrzydeł przy 12 różnych prędkościach, aby dobrać optymalne parametry. Jak się okazało, rozwiązaniem jest wygładzenie wewnętrznego zarysu każdego ze skrzydeł, dzięki czemu kanał pomiędzy nimi staje się szerszy. Z kolei uwypuklenie górnego zarysu górnego skrzydła i dolnego - dolnego skrzydła pozwala na osiągnięcie prędkości naddźwiękowej przy oporze powietrza o połowę mniejszym niż w przypadku Concorde. Także zużycie paliwa powinno spaść o połowę, co z kolei pozwoli zabierać go mniej, a do przewozu mniejszej ilości paliwa wystarczy mniej masywna konstrukcja nośna.(PAP)

pmw/ agt/