Gwiaździsty samolot przyszłości

Gwiaździsty samolot przyszłości

Gwiaździsty samolot przyszłości
Źródło zdjęć: © Florida State University via PAP
04.09.2012 13:36, aktualizacja: 04.09.2012 13:53

SBiDir-FW miałby w wersji pasażerskiej, zabierać 70 pasażerów i latać z szybkością do Mach 2 przy zasięgu do 6437 km.

NASA ogłosiła o przeznaczeniu 10. 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 7. pasażerów i latać z szybkością do Mach 2 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 9. 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. Po starcie i osiągnięciu wysokości przelotowej, samolot wraz silnikami na ruchomych pylonach obraca się o 9. 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 0,0. G.

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, aby pod koniec lotu znowu znaleźć się w osi symetrii. Eksperci lotniczy, zapytani przez branżową gazetę wojsk lotniczych USA twierdzą, że 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, że 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 w warunkach lotu poddźwiękowego jak i w zakresie powyżej 1 Macha. Taki bezpilotowiec mógłby pełnić zadania zarówno rozpoznawcze jak i uderzeniowe, a 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.

Źródło artykułu:PAP
Oceń jakość naszego artykułuTwoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.
Wybrane dla Ciebie
Komentarze (95)