Lĩnh vực hàng không đã tạo ra một số thiết kế thú vị trong suốt lịch sử thế kỷ của nó. Đây là những gì được gọi là Flying Wings, một loại máy bay cánh cố định bao gồm một cánh duy nhất.
Mặc dù khái niệm này đã được nghiên cứu gần như miễn là máy bay đã tồn tại, nhưng chỉ trong vài thập kỷ qua, tiềm năng thực sự của nó đã được hiện thực hóa. Và khi nói đến tương lai của ngành hàng không vũ trụ, đó là một khái niệm được kỳ vọng sẽ thấy nhiều hơn nữa trong cách nghiên cứu và phát triển.
Sự miêu tả:
Theo định nghĩa, cánh bay là một chiếc máy bay không có thân máy bay xác định, với hầu hết phi hành đoàn, trọng tải và thiết bị được đặt bên trong cấu trúc cánh chính. Từ trên xuống, một cánh bay trông giống như một chevron, với đôi cánh cấu thành các cạnh ngoài của nó và phần giữa phía trước đóng vai trò là buồng lái hoặc ghế phi công. Chúng có nhiều loại, từ máy bay chiến đấu / máy bay ném bom đến tàu lượn và thuyền buồm.
Một cánh bay sạch về mặt lý thuyết là cấu hình thiết kế hiệu quả nhất về mặt khí động học (lực cản thấp nhất) cho máy bay cánh cố định. Nó cũng cung cấp hiệu quả cấu trúc cao cho độ sâu cánh nhất định, dẫn đến trọng lượng nhẹ và hiệu quả nhiên liệu cao.
Lịch sử phát triển:
Nghề thủ công đã có từ thời anh em nhà Wright. Nhưng mãi đến sau Thế chiến I, nhờ vào sự phát triển rộng lớn trong thời chiến với các đơn nguyên, một chiếc máy bay không có thân máy bay thực sự đã trở nên khả thi. Một người đam mê ban đầu là Hugo Junkers, người đã cấp bằng sáng chế cho ý tưởng cho một vận tải hàng không chỉ có cánh vào năm 1910.
Thật không may, những hạn chế được áp đặt bởi Hiệp ước Versailles đối với hàng không Đức có nghĩa là tầm nhìn của ông đã được thực hiện cho đến năm 1931 với Junker tựa G38. Thiết kế này, mặc dù mang tính cách mạng, vẫn cần một thân máy bay ngắn và phần đuôi để có thể khí động học.
Các thiết kế cánh bay đã được thử nghiệm rộng rãi trong 30 và 40, đặc biệt là ở Mỹ và Đức. Ở Pháp, Anh và Mỹ, nhiều thiết kế đã được sản xuất, mặc dù hầu hết là tàu lượn. Tuy nhiên, có những trường hợp ngoại lệ, như Northrop N1M, một chiếc máy bay cánh nguyên mẫu và chiếc Horten Ho 229 ấn tượng hơn nhiều, cánh máy bay phản lực đầu tiên phục vụ như một máy bay chiến đấu / máy bay ném bom cho không quân Đức trong Thế chiến II.
Máy bay này là một phần của một loạt máy bay thử nghiệm dài do Đức Quốc xã sản xuất, và cũng là máy bay đầu tiên kết hợp công nghệ khiến nó khó phát hiện hơn trên radar - aka. Công nghệ tàng hình. Tuy nhiên, cho dù điều này là cố ý hay hậu quả không lường trước của thiết kế của nó vẫn là chủ đề của sự đầu cơ.
Sau Thế chiến II, chiếc máy bay này đã truyền cảm hứng cho nhiều thế hệ máy bay thử nghiệm. Đáng chú ý nhất trong số này là máy bay ném bom tầm xa YB-49, A-12 Avenger II, Máy bay ném bom tàng hình B-2 (còn gọi là Linh hồn) và một loạt máy bay cánh tam giác, như Avro của Canada -105, còn được gọi là Mũi tên Avro.
Những phát triển gần đây:
Các ví dụ gần đây hơn về máy bay kết hợp thiết kế cánh bay bao gồm X-47B, một máy bay chiến đấu không người lái trình diễn (UCAV) hiện đang được Northrop Grumman phát triển. Được thiết kế cho các hoạt động dựa trên tàu sân bay, X-47B là kết quả của sự hợp tác giữa Cơ quan Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến (DARPA) và Chương trình Trình diễn Hệ thống Không quân Không người lái (UCAS-D) của Hải quân Hoa Kỳ.
X-47B lần đầu tiên bay vào năm 2011, và vào năm 2015, hai người biểu tình tích cực của nó đã thực hiện thành công một loạt các cuộc đổ bộ bằng máy bay và tàu sân bay. Cuối cùng, Northrop Grumman hy vọng sẽ phát triển nguyên mẫu X-47B thành một máy bay sẵn sàng chiến trường được biết đến với hệ thống Giám sát và tấn công trên không do người lái (UCLASS), dự kiến sẽ đưa vào sử dụng trong những năm 2020.
Một khái niệm khác về khái niệm này xuất hiện dưới dạng cánh bay hai chiều. Kiểu thiết kế này bao gồm một cánh dài, tốc độ thấp và cánh tốc độ cao, nhịp ngắn được nối trong một khung máy bay duy nhất có hình chữ thập không đều. Chiếc máy bay được đề xuất sẽ cất cánh và hạ cánh với cánh tốc độ thấp qua luồng khí, sau đó xoay một phần tư để cánh tốc độ cao phải đối mặt với luồng không khí để di chuyển siêu âm.
Thiết kế được tuyên bố là có tính năng kéo sóng thấp, hiệu quả cận âm cao và ít hoặc không có sự bùng nổ âm thanh. Cánh tốc độ thấp có khả năng là một chiếc máy bay dày, tròn có thể chứa trọng tải và một khoảng rộng cho hiệu quả cao, trong khi cánh tốc độ cao sẽ có một chiếc máy bay mỏng, sắc nét và một nhịp ngắn hơn để kéo thấp ở tốc độ siêu âm .
Vào năm 2012, NASA đã thông báo rằng họ đang trong quá trình tài trợ cho việc phát triển một khái niệm như vậy, được gọi là Cánh bay siêu thanh Bi-Directional (SBiDir-FW). Điều này xuất hiện dưới hình thức Văn phòng Kỹ thuật trưởng trao tặng khoản tài trợ 100.000 đô la cho một nhóm nghiên cứu tại Đại học Miami (do Giáo sư Gecheng Zha đứng đầu), người đã làm việc trên một chiếc máy bay như vậy.
Kể từ khi anh em nhà Wright lần đầu tiên lên không trung trong một chiếc máy bay làm bằng vải và gỗ cách đây hơn một thế kỷ, các kỹ sư hàng không đã suy nghĩ rất lâu về cách chúng ta có thể cải thiện khoa học bay. Cứ sau một thời gian, lại có những người sẽ cố gắng phát minh lại bánh xe, ném ra mô hình cũ và tạo ra một cái gì đó thực sự mang tính cách mạng.
Chúng tôi đã viết nhiều bài viết về Flying Wing for Space Magazine. Dưới đây, một bài viết về thử nghiệm máy bay cánh hỗn hợp nguyên mẫu, và đây là một số hình ảnh máy bay phản lực.
Nếu bạn muốn biết thêm thông tin về các chương trình máy bay của NASA, hãy xem bộ sưu tập ảnh của NASA Dry Dryden và tại đây, một liên kết đến các máy bay nghiên cứu khác nhau của NASA.
Chúng tôi cũng đã ghi lại nhiều tập phim liên quan đến Thiên văn học. Nghe ở đây, Tập 100: Tên lửa.
Nguồn:
- NASA - Cánh bay
- Wikipedia - Cánh bay
- Nhà máy quân sự - Máy bay cánh bay từ nguồn gốc đến ngày nay