Как будут работать летающие крылья

Сейчас летает больше людей, чем когда-либо прежде, и увеличение воздушного трафика создало узкое место в аэропортах по всему миру. Если вы летали в последнее время, вы были свидетелем заторов и задержек рейсов. Федеральное управление гражданской авиации (FAA) предупреждает, что если отрасль не внесет изменений сейчас, авиаперелеты будут только ухудшаться. В недавнем отчете FAA прогнозирует 63-процентное увеличение числа авиапассажиров с 733 миллионов в 2000 году до 1,2 миллиарда в 2012 году.

Реагируя на резкое увеличение числа пассажиров, Boeing и NASA разрабатывают новый тип пассажирского самолета, который сможет перевозить 800 пассажиров за рейс, что примерно на 160 больше, чем у 747. Новый корпус со смешанным крылом, или "летающее крыло", устраняет сигарообразный фюзеляж и хвостовую часть, которые были основой современных пассажирских самолетов с момента их взлета в 1930-х годах. Конструкция летающего крыла объединяет крылья и фюзеляж в одно изящное транспортное средство, напоминающее бумеранг.

Концепция кузова со смешанным крылом может облегчить проблемы с путешествиями.
Конструкция летающего крыла не является революционной, но она никогда раньше не использовалась для пассажирских самолетов. В этой статье вы узнаете, как исследователи переносят этот некогда военный дизайн на коммерческие самолеты, и что еще нужно сделать, прежде чем вы сможете сесть на один из этих странно выглядящих самолетов. В этой статье вы узнаете, как исследователи переносят этот некогда военный дизайн на коммерческие самолеты, и что еще нужно сделать, прежде чем вы сможете сесть на один из этих странно выглядящих самолетов.

Любой, кто видел бомбардировщик-невидимку B-2, знает, что летающее крыло не является чем-то новым для военных самолетов. На самом деле дизайн летающих крыльев восходит к первой половине 20-го века. Начиная с конца 1920-х годов Джек Нортроп, основатель компании Northrop Aircraft Co. (известной сегодня как Northrop Grumman), руководил проектированием нескольких военных самолетов на основе конструкции летающего крыла. Позже компания Northrop была одной из тех, с кем Авиационный корпус армии США заключил контракт на создание бомбардировщика большей дальности во время Второй мировой войны. Компания Northrop поставила YB-49.

Northrop Aircraft Co. впервые разработала конструкцию летающего крыла и разработала YB-49, который впервые поднялся в воздух в 1947 году.
YB-49 стал кульминацией многолетних разработок, которые начались с Northrop Model 1 (N-1M), двухмоторной летающей модели, в 1939 году. Компания Northrop начала совершенствовать N-1M и разработала XB-35 и YB-35, оба из которых были летающими крыльями с пропеллерным приводом. В 1946 году XB-35 совершил свой первый испытательный полет. Затем в модель YB-35 добавили реактивное движение, создав YB-49. Год спустя YB-49 совершил свой первый полет в Калифорнии.

Несмотря на свой ранний успех, проект YB-49 был отменен в 1948 году после аварии, в результате которой погибли два летчика-испытателя и три инженера. После окончания Второй мировой войны американские военные приостановили любые дальнейшие разработки бомбардировщика с летающим крылом. Дизайн летающего крыла будет возрожден в 1980-х годах с разработкой бомбардировщика-невидимки B-2, который также был построен Northrop Grumman. Разработка B-2 началась в 1981 году для замены устаревающего парка бомбардировщиков B-52.

Летающие крылья становятся глобальными

Хотя между дизайнерами не было сотрудничества, разработка летающих крыльев началась примерно в одно и то же время в Америке, Советском Союзе и Германии: в 1920-х годах. Один выдающийся советский конструктор, Борис Иванович Чернановский, работал над летающими крыльями с 1921 по 1940 год. Братья Хортен из Германии также создали несколько рабочих крыльев.

Хотя влияние YB-49 на бомбардировщик B-2 очевидно, есть одно ключевое отличие - в B-2 используется технология stealth, которая делает его почти невидимым для радаров. B-2 дебютировал на публике в 1988 году, но технические проблемы задержали его использование в бою более чем на десять лет. В 1999 году бомбардировщики B-2 были введены в бой, когда они сбросили бомбы со спутниковым наведением на Югославию.
С доказательством того, что летающее крыло работает в бою, следующим логическим шагом является разработка коммерческого реактивного самолета с конструкцией летающего крыла.

Прощание с фюзеляжем

Хотя конструкции летающих крыльев используются военными годами, мы еще не видели, чтобы самолет с летающим крылом подъезжал к воротам в нашем местном аэропорту. Исследователи работают над тем, чтобы изменить это. Boeing разрабатывает двухпалубный коммерческий самолет Flying Wing вместимостью 800 мест, который может быть готов к 2015 году. Однако дата производства может быть перенесена в зависимости от успеха гигантского реактивного самолета Airbus A-380 jumbo jet, который может оказать давление на Boeing, чтобы он поставил свой самолет flying wing раньше, чем планировалось. A-380 не имеет конструкции кузова со смешанным крылом, но это двухэтажный самолет, способный перевозить 600 или 800 пассажиров (в зависимости от конфигурации).

Летающее крыло будет всего на 67 футов (20,4 метра) шире, чем Boeing 747-400. Он сможет использовать существующие взлетно-посадочные полосы.
Летающее крыло
747-400
Размах крыльев
289 футов
(88,1 метра)
211 футов
(64,3 метра)
Высота
40,9 футов
(12,5 метров)
63 фута
(19,2 метра)
Длина
160,8 футов
(49 метров)
232 фута
(70,7 метра)

Двигатели
три реактивных двигателя с высоким коэффициентом байпаса
четыре турбовентиляторных двигателя
Пассажировместимость
800
до 660
Диапазон
7000 миль
(11 265 км)
7 200 миль
(11 587 км)
Крейсерская скорость
486 узлов
(560 миль / ч / 900 км / ч)
490 узлов
(563 миль / ч / 908 км / ч)

Инженеры исследовательской лаборатории Boeing Phantom Works объединились с НАСА и несколькими исследовательскими университетами для разработки гигантского реактивного самолета с летающим крылом. Самолет не будет похож ни на что, на чем вы когда-либо летали. Он покончил с фюзеляжем и хвостовой частью. Осталось только крыло, в котором есть все необходимое для полета.

Корпус - Летающее крыло будет изготовлено из современных композитных материалов и разделено 10 промежуточными ребрами жесткости, которые проходят от передней до задней части самолета. Эти ребра разделяют самолет на 10 отдельных пассажирских отсеков. Корпус соединен с двигателем и крыльями, создавая единую подъемную поверхность. Эта легкая конструкция позволяет flying wing использовать на 25 процентов меньше топлива, чем 747.

Пассажирские отсеки - Самолет будет перевозить 800 пассажиров в двухэтажном салоне, который разделен на пять отсеков на палубе. У большинства пассажиров не будет окна, поэтому в самолете будут видеоэкраны, отображающие виды из окна. Каждый отсек будет иметь двери спереди и сзади, чтобы облегчить аварийные выходы.

Двигатели - Три реактивных двигателя, называемые двигателями с высоким коэффициентом байпаса, будут встроены в заднюю часть корпуса самолета. Воздух, который находится на поверхности крыла и вблизи нее, будет проходить через изогнутые впускные отверстия летающего крыла в его двигатели.
Исследователи по-прежнему сталкиваются с рядом проблем при разработке полноценной серийной модели летающего крыла Boeing. Повышение давления в кабине не является проблемой для современных трубчатых самолетов, но будет представлять проблему в гораздо большей кабине flying wing. Это потребует разработки новой системы наддува. Кроме того, при современных скоростях полета около 600 миль в час (966 км / ч) сопротивление становится все более проблематичным для самолета с летающим крылом, потому что крыло намного толще, чем у традиционного самолета. Компьютерный анализ и испытания в аэродинамической трубе наОжидается, что национальная трансзвуковая установка НАСА в Лэнгли будет определять стабильность и производительность конструкции летающего крыла.

Как только технические проблемы будут преодолены, возможно, самым большим препятствием для Boeing будет убедить авиапассажиров в том, что летающее крыло так же безопасно, как и обычные самолеты. Есть некоторые опасения, что публика будет опасаться садиться на самолет с таким радикальным дизайном. Возможно, они видели B-2, но летающее крыло Boeing будет намного больше. Также могут быть некоторые опасения по поводу самолета, который перевозит 800 пассажиров, и что это может означать в чрезвычайных ситуациях.

У flying wing есть потенциал стать чем-то большим, чем просто коммерческий пассажирский самолет. Он также может использоваться в качестве грузового самолета и очень дальнего военного воздушного транспорта. В условиях, когда авиационная индустрия трещит по швам, дизайн летающих крыльев может помочь авиакомпаниям удовлетворить потребности все более мобильного общества в 21 веке.