Может ли самолет состыковаться с набором удлинителей крыла в воздухе?

На самом деле аналогичная концепция была опробована ВВС США в 50-х годах (как, кажется, и многое другое в авиации). Под названием «Проект Том Том» военные рассматривали возможность соединения истребителя-паразита (в данном случае F-84) с B-36 в качестве дальнего сопровождения, когда он летел в Советский Союз, присоединившись к два самолета вместе на законцовках крыла. Летая таким образом, F-84 фактически выключал бы свои двигатели во время спаренного полета и мог бы получать топливо от B-36. Однако аспект, имеющий большее отношение к этому вопросу, заключается в том, что B-36 на самом деле также получит аэродинамические преимущества от этой компоновки. Теоретически комбинированный самолет также выиграл бы от искусственно удлиненного крыла, и, хотя я помню, как читал в прошлом году, что это действительно привело к превосходной топливной экономичности комбинированного самолета во время крейсерского полета, сейчас я не могу найти этот источник. Во всяком случае, что касается этого вопроса, B-36 эффективно состыковался с парой «удлинителей крыла» (в данном случае с парой F-84) во время полета и получил преимущество в крейсерском режиме. Видео концепции можно посмотреть здесь:

Естественно, у этой идеи были и существенные недостатки. В то время как F-84 действительно удалось задействовать механизм сцепления на B-36 во время испытательных полетов, зафиксировав по крайней мере пару часов непрерывного спаренного полета, во время испытаний были обнаружены значительные проблемы со стабильностью и безопасностью, которые привели к списанию. проект. Как отмечено в цитате из итогового отчета проекта :

Механизм соединения законцовок крыла, разработанный и испытанный в ходе программы «Том-Том», считается неудовлетворительным для тактического использования и едва ли приемлемым для испытательных полетов. Оказалось, что практически в каждом испытательном полете обнаруживалась новая трудность, а теперь уже и недостаток. Объем доработок, необходимых для того, чтобы сцепные механизмы в том виде, в каком они были спроектированы, стали приемлемыми в качестве изделий для летных испытаний, рассматривается в разделе «КОНСТРУКЦИЯ» настоящего отчета.

Точно так же проблемы с аэроупругостью оказались гораздо более серьезной проблемой, чем первоначально предполагалось (частично из-за изменения сил тангажа/подъема, а также распределения массы крыла и жесткости в месте соединения). Я думаю, что компания Aurora Flight Sciences столкнулась с похожими проблемами, когда разрабатывала проект DARPA Vulture … идея заключалась в том, чтобы объединить несколько транспортных средств (которые по сути были летающими крыльями) для создания сверхэффективного, высотного, солнечного самолета. Самолет-разведчик с двигателем. Из-за противоречивых требований к конструкции крыла и весу самолета я думаю, что в конечном итоге он не полетел... но у меня нет никаких подробностей на этот счет. Просто то, что я помню из презентации, которую я видел много лет назад.

Во всяком случае, я думаю, что мой ответ таков: да, может. Но это ОЧЕНЬ сложно и опасно делать (в настоящее время).

Зачем стыковаться в полете? Было бы проще использовать телескопические крылья, как это было на фс-29. У него было фиксированное центральное крыло и подвижные перчатки на внешнем крыле, которые могли входить и выходить. Таким образом, размах крыла мог варьироваться от 13,3 до 19 м. Идея заключалась в том, чтобы уменьшить площадь крыла и сопротивление для быстрого полета между термиками и удлинить крыло для медленного полета при наборе высоты в термиках.

Вид с трех сторон на фс-29 ( источник фото )

fs-29 в полете с выпущенными крыльями ( источник фото ). Обратите внимание на немного более длинную хорду внешних панелей крыла.

Пилоту приходилось несколько раз перемещать рычаг в кабине вперед и назад, чтобы двигать крыло. Концепция хорошо работала в теории, но на практике столкнулась с проблемой: при движении внутрь воздух должен был выталкиваться из внешнего крыла, что мешало быстрому движению. Гораздо хуже, однако, было то, что по пути наружу крыло нужно было наполнить воздухом, и оно засасывало себя, застряв во внутреннем крыле. Возникшее в результате увеличение трения заставляло пилотов покидать крыло с размахом 17 м до конца полета после того, как «накачали» его два или три раза.

Этот опыт заставил Schempp-Hirth отказаться от недостроенного прототипа планера с телескопическим крылом. Почему-то никому не пришло в голову добавить крылышки с рулями направления, что сделало бы тривиальным создание боковой силы, необходимой для перемещения крыльевых перчаток.

Я полагаю, вы могли бы попытаться разработать систему, которую можно было бы буксировать на высоту другим самолетом, а затем специальный самолет мог бы состыковаться с ним, используя процедуры, аналогичные дозаправке в полете.

Теперь вопрос, который, я думаю, вы не задавали, но который должен быть решен, заключается в том, будет ли это осуществимо. Я ожидаю, что это не так по нескольким причинам:

• Прикрепление к движущемуся объекту во время полета — непростая задача. Это потребовало бы специальной подготовки как пилота базового самолета, так и оператора буксирного механизма.
• Добавление сложной системы для крепления удлинителей крыла увеличило бы вес и стоимость специально разработанного самолета.
• Прикрепление удлинителей крыла к базовому самолету изменит летные характеристики самолета во время полета, что может оказаться дорогостоящим и трудным / невозможным для сертификации безопасности.
• Добавление удлинителей крыла не обязательно увеличит потолок полета/дальность полета/эффективность. Вам придется провести необходимый анализ, чтобы показать, что улучшение летных возможностей больше, чем добавленный вес и стоимость.