Я работаю над аэродинамическим профилем изменяемой формы, который изначально предназначался для парусных лодок. Однако мне интересно, может ли такая конструкция найти применение в авиации? Конструкция, над которой я работаю, может одновременно быстро менять толщину, изгиб и поворот. Вся асимметрия крыла также может быть отражена в течение секунды.
Есть ли применение изменяемой формы крыла или подобной геометрии в авиации?
Ну да.
Крылья изменяемой формы (или изменяемой геометрии) имеют ряд применений, прежде всего возможность оптимизировать форму крыла до идеальной формы для режима полета.
Идея не нова; птицы, летучие мыши и другие летающие существа скручивают и деформируют форму своих крыльев, чтобы маневрировать и создавать тягу, как демонстрируют эти голуби.
Братья Райт использовали деформирующий короб крыла на своих планерах и флаере 1903 года. Говорят, что эта идея пришла в голову Орвиллу Райту, когда он скручивал прямоугольную картонную коробку, используемую для перевозки камер велосипедных шин.
Основные преимущества такой конструкции заключаются в том, что она обеспечивает чрезвычайно чистый планер с аэродинамической точки зрения, без соединений, отдельных поверхностей управления, движущихся частей и т. д., которые создают избыточное сопротивление. Кроме того, форма самолета может быть автоматически оптимизирована в соответствии с желаемыми высотами, скоростями и числами Маха без компромиссов в отношении веса или характеристик, необходимых для самолетов, изготовленных из обычных материалов.
Обратной стороной деформации крыльев является решение проблемы поиска материалов, которые могли бы быть гибкими и менять свою форму, а затем оставаться жесткими и неизменными при аэродинамических нагрузках. Деревянные и металлические планеры не могли сделать это успешно.
Ранние попытки решить эту проблему заключались в создании конструкции «поворотного крыла», в которой крыло можно было бы поворачивать у основания крыла до оптимальной стреловидности в полете. Bell X-5 успешно продемонстрировал эту концепцию и использовался на ряде военных самолетов, включая F-111, F-14, МиГ-23/27, B-1 и Су-22.
По этим причинам НАСА в настоящее время разрабатывает трансформирующееся крыло. В случае успеха и возможности реализации с точки зрения производства и обслуживания это изменит правила игры.
Энди
Дэн Пичелман
Фримен
Джей Уолтерс
Вако