Созданная в 1940-х годах американская программа X-plane была посвящена созданию исследовательских самолетов для совершения аэрокосмических прорывов на фундаментальном уровне. Результатом проекта стали такие самолеты, как сверхзвуковой X-1 и гиперзвуковой X-15.
NASA показало трансзвуковой самолет X-66A: посмотрите, какой он красивый
NASA показало узкофюзеляжный исследовательский самолет Sustainable Flight Demonstrator, предназначенный для изучения транспорта с нулевым уровнем выбросов и более быстрых и экономичных пассажирских рейсов на скоростях, близких к звуковой.
НАСА
Новый экспериментальный самолет может скоро подняться в воздух.
Новый X-66A
Что касается проекта X-66A, НАСА и Boeing решают основную проблему аэрокосмической инженерии, которая заключается в том, что каждый самолет — это упражнение в компромиссе. В идеале инженеры хотят иметь планер с установленным на нем идеальным крылом. К сожалению, размах такого крыла должен быть бесконечным, что не совсем практично.
В результате инженерам приходится идти на компромиссы. Отчасти это связано с той ролью, которую играет крыло. Если вы посмотрите на форму птичьих крыльев, то увидите, что они приспособлены для разных функций и имеют не только разную форму, но и пропорции, выпуклости и кончики, позволяющие справляться с вихрями, вызванными невероятно сложным потоком воздуха над ними.
У ворон эллиптические крылья для скорости и маневренности, у орла широкие крылья с прорезями на концах для медленных скоростей с большой подъемной силой, у колибри крылья предназначены для быстрого взмаха при зависании, а у альбатросов длинные тонкие крылья для парения на высоких скоростях.
Это крыло альбратроса, которое сильнее всего похоже на крыло X-66A, называется трансзвуковым крылом с ферменной опорой (TTBW). Его цель — летать в трансзвуковой области. То есть на скоростях от 0,8 до 1,2 Маха. Это диапазон непосредственно перед так называемым звуковым барьером, когда самолет начинает подвергаться серьезным нагрузкам, называемым ударными волнами, которые увеличивают лобовое сопротивление, затрудняют управление и вызывают другие проблемы.
Что странно в трансзвуковой области, так это то, что скорость звука никогда не превышает скорость всего самолета. Вместо этого воздух, обтекающий разные части самолета, движется с разной скоростью. В результате большая часть самолета дозвуковая, в то время как другие части — сверхзвуковые.
В случае с X-66A требуется длинное, тонкое и узкое крыло, расположенное высоко на фюзеляже. Одним из недостатков этого является то, что такое крыло будет склонно изгибаться и раскачиваться, поэтому для его стабилизации добавляется ферма. Это само по себе создает новые проблемы к и без того сложной задаче создания реалистичных компьютерных моделей сложного воздушного потока через крыло, фюзеляж и двигатели.
Цель состоит в том, чтобы лучше понять конструкцию демонстрационного самолета, который однажды может привести к созданию трансзвукового авиалайнера, который будет на 30% эффективнее и может снизить затраты на авиаперелеты.