dlapilota.pl
Samolot-gwiazda będzie najpierw dronem
NASA ogłosiła o przeznaczeniu 100.000 USD na badania nad innowacyjnym samolotem wielozadaniowym Supersonic Bi-Directional Flying Wing (SBiDir-FW) w ramach programu innowacyjnych maszyn i robotów przyszłości Innovative Advanced Concepts.
Maszyna, opracowana przez zespół naukowców z Florida State University pod kierownictwem prof. dr inz. Gechen Zha ma nietypowy kształt czteroramiennej gwiazdy z dwoma węższymi i krótszymi ramionami i dwoma bardziej rozbudowanymi i dłuższymi.
SBiDir-FW miałby w wersji pasażerskiej, zabierać 70 pasażerów i latać z szybkością do 2 Macha przy zasięgu do 6437 km. Mógłby tez być średnim samolotem transportowym, zabierającym na pokład 50 żołnierzy wraz z wyposażeniem, lub równoważną ilość sprzętu w standardowych kontenerach.
Samolot opracowany przez zespół prof. Genchen Zha łączyłby ze sobą cechy dotąd nie występujące w samolotach naddźwiękowych – szybkość, stabilność w locie z szybkością poddźwiękową i mniejsze niż w klasycznych samolotach odrzutowych, spalanie mieszanki napędowej.
Na takie połączenie cech ma pozwolić nietypowy układ samolotu i niespotykany dotąd jego profil lotu. W lotach poddźwiękowych bowiem istotna jest stabilność zapewniana przez duże powierzchnie nośne, o lekkim wzniosie dodatnim, ustawione prostopadle do osi kadłuba. Taki układ skrzydeł pozwala także na oszczędność paliwa. Jednak w locie naddźwiękowym skrzydła o dużej powierzchni, ustawione prostopadle do osi kadłuba, stawiają wielkie opory aerodynamiczne. W takim zakresie prędkości sprawdzają się niewielkie skrzydła o dużym skosie i silny załamaniu bocznym, stawiające niewielki opór i ułatwiające sterowanie w tym zakresie szybkości. Skrzydła te jednak nie generują dużej siły nośnej i przyczyniają się do dużego zużycia paliwa.
Supersonic Bi-Directional Flying Wing stanowi połączenie tych dwóch sprzecznych wymagań. Zbudowany w układzie latającego skrzydła posiada jedną parę mniejszych i krótszych skrzydeł, ze złamaniem, wychodzących z centropłata. Na końcu jednego nich znajduje się kabina pilotów. Drugie skrzydła wychodzące z centropłata są długie, o zwiększonej powierzchni, zakończone, ostrymi, składanymi wingletami, ułatwiającymi sterowanie. Obie pary skrzydeł położone są pod kątem 90 st. w stosunku do siebie. Maszyna jest napędzana dwoma silnikami turboodrzutowymi dużej mocy, znajdującymi się na pylonach, nad kadłubem. Maszyna nie posiada pionowych, ani poziomych powierzchni sterowych, cały system sterowania znajduje się w obu parach skrzydeł.
Do startu i lądowania maszyna ustawia się z osią symetrii według skrzydeł, w których znajduje się kabina pilotów. Bo starcie i osiągnięciu wysokości przelotowej, samolot wraz silnikami na ruchomych pylonach obraca się o 90 st. wzdłuż osi symetrii, tak, że dłuższe skrzydła pełnia rolę kadłuba i korzystając z mniejszych powszechni nośnych leci z szybkością naddźwiękową.
Maszyna jest cicha – testy obliczeniowe konstrukcji oraz badania na modelu komputerowym pozwoliły na stwierdzenie iż przy takiej konstrukcji nie występuje tzw. grom akustyczny – głęboki grzmot słyszalny w trakcie przekraczania przez samolot bariery dźwięku. Zjawisko to utrudniało bardzo loty Concorde.
Według prof. Zha zmiana orientacji maszyny w trakcie lotu nie będzie stresująca dla pasażerów – ich miejsca położone są w centropłacie a przeciążenia w trakcie trwającego 5 sekund manewru nie przekroczą 0,01G.
Jak jednak zwraca uwagę Air Force Times, zmiana orientacji maszyny będzie dużym wyzwaniem dla pilotów. Kabina załogi – dwóch pilotów i nawigatora, znajdująca się na początku lotu w osi symetrii maszyny, w drugiej – naddźwiękowej fazie lotu znajdować się będzie na końcu płata, a by pod koniec lotu znowu znaleźć się w osi symetrii. Eksperci lotniczy, zapytywani przez branżową gazetę wojsk lotniczych USA, twierdzą iż sterowanie takim samolotem w dużym stopniu musiałoby się odbywać w reżimie automatycznym, dla samej załogi byłoby bardzo trudne i wymagało wieluset godzin szkolenia.
Z kolei portal technologiczny The Register stwierdza iż zmiana osi symetrii maszyny i manewr przejścia z lotu poddźwiękowego do naddźwiękowego musiałby trwać dłużej niż 5 sekund, ze względu na konstrukcję ruchomych pylonów silników, których nie można byłoby poddawać zbyt wielkim przeciążeniom.
Air Force Times zauważa że poza koncepcją budowy maszyny pasażerskiej czy transportowej w układzie latającej gwiazdy istnieje także koncepcja budowy bezprzewodowego drona według projektu naukowców z Florida State University. Koncepcja ta pozwoliłaby uniknąć wszystkich niedogodności projektu m.in. problemów z pilotowaniem, jednocześnie zachować jego wszystkie zalety. US Air Force po pomyślnych próbach SBiDir-FW, zyskałyby bowiem maszynę zdolną do wykonywania zadań zarówno warunkach lotu poddźwiękowego jak i zakresie powyżej 1 Macha. Taki bezpilotowiec mógłby pełnić zadania zarówno rozpoznawcze jak i uderzeniowe na nawet być maszyną myśliwską nowej generacji.
Jak poinformowała NASA, przyznane w ramach Innovative Advanced Concepts środki mają posłużyć do zbudowania modelu, prób statycznych i dynamicznych, opracowania i przetestowania mechaniki skrzydła i silników samolotu. (PAP)
mmej/ tot/
Komentarze