Составное крыло

редактировать
Компьютерная модель Boeing X-48 прототип НАСА самолета со смешанным крылом

A корпусом смешанного крыла (BWB ), также известным как корпусом смешанного крыла или корпусом гибридного крыла (HWB ), является самолетом с неподвижным крылом, не имеющим четкой разделительной линии между крыльями и основной частью летательного аппарата. Самолет имеет отчетливые конструкции крыла и корпуса, которые плавно переходят друг в друга без четкой разделительной линии. Это контрастирует с летающим крылом, которое не имеет отчетливого фюзеляжа, и подъемным корпусом, у которого нет отдельных крыльев. Конструкция BWB может быть, а может и не быть бесхвостой.

Основным преимуществом BWB является уменьшение смоченной площади и сопутствующего сопротивления формы, связанного с обычным корпусом крыла. соединение. Ему также может быть придан корпус в форме широкого аэродинамического профиля, позволяющий всему аппарату создавать подъемную силу и, таким образом, уменьшать размер и сопротивление крыльев.

Конфигурация BWB используется как для самолетов, так и для подводных планеров.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Характеристики
    • 2.1 Возможные преимущества
    • 2.2 Возможные недостатки
  • 3 Список самолетов со смешанным крылом
  • 4 В популярной культуре
    • 4.1 Научно-популярный концепт-арт
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Дополнительная литература

История

В начале 1920-х годов Николас Воеводски разработал теорию BWB и после испытаний в аэродинамической трубе был построен Westland Dreadnought. Он остановился во время своего первого полета в 1924 году, серьезно травмировав пилота, и проект был отменен. Идея была предложена снова в начале 1940-х годов для проекта авиалайнера Miles M.26, и для его исследования был построен исследовательский прототип Miles M.30 «X Minor». Опытный образец перехватчика McDonnell XP-67 также летал в 1944 году, но не оправдал ожиданий.

НАСА вернулось к этой концепции в 1990-х годах с искусственно стабилизированной 17-футовой (5,2 м) моделью (масштаб 6%) под названием BWB-17, построенной Стэнфордским университетом, который летал в 1997 году и показал хорошие управляемость. С 2000 года НАСА продолжило разработку дистанционно управляемой исследовательской модели с размахом крыльев 21 фут (6,4 м).

НАСА также совместно изучило конструкции BWB для Боинг Х-48 беспилотного летательного аппарата. Исследования показали, что авиалайнер BWB, перевозящий от 450 до 800 пассажиров, может обеспечить экономию топлива более чем на 20 процентов.

Airbus изучает конструкцию BWB как возможную замену для семейства A320neo. В июне 2019 года в рамках программы MAVERIC (Модель самолета для проверки и экспериментирования надежных инновационных средств управления) впервые взлетела суб-модель, которая, как надеется Airbus, поможет сократить выбросы CO 2 на более до 50% к уровню 2005 г.

Характеристики

Спектр конструктивных решений самолетов. Слева направо: обычный авиалайнер (Boeing 757 ), корпус со смешанным крылом (B-1 Lancer ), летающее крыло с выпуклыми обтекателями (B-2 Spirit ) и почти чистое летающее крыло (Northrop YB-49 ).

Форма BWB минимизирует общую смоченную площадь - площадь поверхности обшивки самолета, тем самым уменьшая сопротивление обшивки до минимума. Это также приводит к утолщению корневой зоны крыла, что обеспечивает более эффективную конструкцию и меньший вес по сравнению с обычным кораблем. НАСА также планирует интегрировать реактивные двигатели с коэффициентом сверхвысокой байпасности (UHB) с гибридным корпусом крыла.

Широкое внутреннее пространство, созданное в результате смешивания, создает новые структурные проблемы. НАСА изучает обшивку обшивки из обшитого пенопластом композитного углеродного волокна для создания непрерывного пространства в кабине.

Обычный трубчатый фюзеляж несет 12-13% общей подъемной силы по сравнению с 31-43%, которую несет центральная часть в BWB, где промежуточная подъемная фюзеляжная конфигурация, более подходящая для узкофюзеляжных самолетов размером, будет нести 25-32% для повышения эффективности использования топлива.

на 6,1% - 8,2%.

Возможные преимущества

Возможные недостатки

  • Эвакуация BWB в аварийной ситуации может быть проблемой. Из-за формы самолета планировка сидений будет театральной, а не трубчатой. Это накладывает ограничения на количество выходных дверей.
  • Пассажиры могут не захотеть сидеть в помещении без окон.
  • Пассажиры, сидящие на краях кабины, могут чувствовать себя некомфортно во время крена крыла.
  • Центральный кессон крыла должен быть высоким, чтобы его можно было использовать в качестве пассажирского салона, что требует большего размаха крыла для балансировки.
  • BWB имеет больший вес пустого для данной полезной нагрузки и может быть неэкономичным для коротких миссий продолжительностью около четырех или менее часов.
  • Большой размах крыла может быть несовместим с некоторой инфраструктурой аэропорта и повлиять на быструю загрузку груза, требуя изменения инфраструктуры.
  • дороже модифицировать конструкцию для создания вариантов других размеров по сравнению с обычным фюзеляжем и крылом, которое можно легко растягивать или сжимать.

Список самолетов со смешанным крылом

ТипСтранаКлассРольДатаСтатусНомерПримечания
EUБПВЭкспериментальный2019Pro totype1
Boeing X-45 USAБПЛАExperimental2002Прототип2
Boeing X-48 СШАБПЛАЭкспериментальный2007Прототип2
Lockheed A-12, M-21 и YF-12 USJetРазведка1962производство18YF-12 был прототипом перехватчика
Lockheed SR-71 Blackbird USJetРазведка1964производство32
McDonnell XP-67 СШАPropellerИстребитель1944 г.Прототип1Профиль Aerofoil поддерживается повсюду.
Miles M.30 UKPropellerExperimental1942Prototype1
Rockwell B-1 Lancer СШАРеактивныйБомбардировщик1974Производство104Крыло изменяемой стреловидности
Туполев Ту-160 СССРРеактивныйБомбардировщик1981Производство36Крыло изменяемой стреловидности
Туполев Ту-404 РоссияВинтАвиалайнер1991Проект0Один из двух изученных альтернатив
Вестленд Дредноут UKПропеллерТранспорт1924Прототип1Почтовый самолет. Профиль Aerofoil сохранен повсюду.

В массовой культуре

Концепт-арт Popular Science

Изображение «Боинга 797» из Popular Science, 2003 г.

Концептуальное фото коммерческого самолета со смешанным крылом появилась в ноябрьском номере журнала Popular Science за 2003 год. Художники Нил Бломкамп и Саймон ван де Лагемаат из The Embassy Visual Effects создали фотографию для журнала, используя программное обеспечение для компьютерной графики, чтобы изобразить будущее авиации и авиаперевозок. В 2006 году изображение было использовано в рассылке по электронной почте, в которой утверждалось, что компания Boeing разработала авиалайнер на 1000 пассажиров («Боинг 797») с «радикальной конструкцией смешанного крыла», и компания Boeing опровергла это утверждение.

См. Также

Ссылки

Дополнительная литература

Последняя правка сделана 2021-05-12 10:23:57
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте