Vegyes szárnyas test - Blended wing body
A kevert szárnyú test ( BWB ), más néven kevert test vagy hibrid szárnyas test ( HWB ) egy rögzített szárnyú repülőgép, amelynek nincs egyértelmű elválasztóvonala a szárnyak és a hajó fő teste között. A repülőgépnek külön szárny- és karosszériaszerkezetei vannak, amelyek simán keverednek, és nincs világos elválasztó vonal. Ez ellentétben áll egy repülő szárnnyal , amelynek nincs törzse , és egy emelő testtel , amelynek nincsenek külön szárnyai . A BWB kialakítás lehet vagy nem farok nélküli .
A BWB fő előnye, hogy csökkenti a nedvesített területet és a hagyományos szárny-test csomóponthoz kapcsolódó formavilágítást . Ezenkívül széles légszárnyú alakú testet is kaphat , amely lehetővé teszi az egész hajó számára az emelést, és ezáltal csökkenti a szárnyak méretét és ellenállását.
A BWB konfigurációt repülőgépekhez és víz alatti vitorlázórepülőgépekhez egyaránt használják .
Történelem
Az 1920 -as évek elején Nicolas Woyevodsky kifejlesztette a BWB elméletét, és a szélcsatorna -tesztek után felépítették a Westland Dreadnought -ot. 1924 -ben elakadt az első járatán, súlyosan megsebesítve a pilótát, és a projektet törölték. Az ötletet a 1940 -es évek elején ismét felvetették egy Miles M.26 típusú repülőgép -projektre, és ennek kivizsgálására elkészítették a Miles M.30 "X Minor" kutatási prototípust. A McDonnell XP-67 prototípus elfogó is 1944-ben repült, de nem felelt meg az elvárásoknak.
A NASA a kilencvenes években visszatért a koncepcióhoz egy mesterségesen stabilizált 17 láb (5,2 m) modellel (6% -os skála), a BWB-17 néven, amelyet a Stanford Egyetem épített , és amelyet 1997-ben repítettek, és jó kezelhetőséget mutatott. 2000-től a NASA továbbfejlesztett egy távvezérelt kutatási modellt, 21,4 láb szárnyfesztávolsággal.
A NASA közösen is megvizsgálta a Boeing X-48 pilóta nélküli repülőgép BWB terveit . Tanulmányok azt sugallták, hogy egy 450-800 utast szállító BWB utasszállító 20 százalék feletti üzemanyag -megtakarítást érhet el.
Az Airbus egy BWB kialakítást tanulmányoz az A320neo család lehetséges helyettesítőjeként . Egy alskála modell először repült 2019 júniusában a MAVERIC (Model Aircraft for Validation and Experimentation of Robust Innovative Control) program keretében, amely az Airbus reményei szerint akár 50% -kal is csökkenti a CO 2 -kibocsátást 2005- höz képest szintek.
Az N3-X NASA koncepció számos szupravezető villanymotort használ az elosztott ventilátorok meghajtására, hogy csökkentse az üzemanyag-fogyasztást, a károsanyag-kibocsátást és a zajt. Az elektromos ventilátorok meghajtásához szükséges energiát két szárnyhegyre szerelt gázturbinás meghajtású szupravezető elektromos generátor generálja. Ezt az elképzelést egy lehetséges jövőbeli repülőgépről "hibrid szárnyú testnek" vagy néha kevert szárnyú testnek nevezik. Ebben a kialakításban a szárny zökkenőmentesen illeszkedik a repülőgép testébe, ami rendkívül aerodinamikussá teszi, és nagy ígéretet tesz az üzemanyag -fogyasztás, a zaj és a károsanyag -kibocsátás drámai csökkentésére. A NASA ilyen koncepciókat dolgoz ki, hogy számítógépes szimulációkban tesztelje, és mint modelleket a szélcsatornákban annak bizonyítására, hogy a lehetséges előnyök valóban megtörténnek -e.
Jellemzők
A keverés által létrehozott széles belső terek új szerkezeti kihívásokat jelentenek. A NASA tanulmányozta a habburkolatú varrott anyagú szénszálas kompozit nyúzást, hogy zavartalan utastér jöjjön létre.
A BWB forma minimalizálja a teljes nedvesített területet - a repülőgép bőrének felületét, ezáltal minimálisra csökkenti a bőr ellenállását . Ezenkívül megvastagítja a szárnygyökér területét, lehetővé téve a hagyományos vízi járművekhez képest hatékonyabb szerkezetet és kisebb súlyt. A NASA azt is tervezi, hogy integrálja az Ultra High Bypass (UHB) arányú sugárhajtóműveket a hibrid szárnyas karosszériával.
A hagyományos cső alakú törzs a teljes emelés 12-13% -át viseli, míg a BWB középtestének 31-43% -a, ahol a keskeny testű repülőgépekhez jobban illeszkedő közbülső emelő-törzs 25-32% -ot szállít 6,1% -ért - 8,2% -os növekedés az üzemanyag -hatékonyságban .
Lehetséges előnyök
- Jelentős hasznos előnye a stratégiai légi szállítás , légi szállítás , valamint a légi utántöltés szerepek
- Megnövelt üzemanyag -hatékonyság - 10,9% -kal jobb, mint egy hagyományos széles karosszéria , több mint 20% -ra, mint egy hasonló hagyományos repülőgép.
- Alacsonyabb zajszint -A NASA audioszimulációi a Boeing 777 osztályú repülőgépek 15 dB -es csökkenését mutatják, míg más vizsgálatok szerint a konfigurációtól függően 22-42 dB -es csökkenés a 4. szakasz alatt .
Lehetséges hátrányok
- A BWB evakuálása vészhelyzetben kihívást jelenthet. A repülőgép alakja miatt az ülések elrendezése színházi stílusú lenne cső alakú helyett. Ez eredendően korlátozza a kijárati ajtók számát.
- Felmerült, hogy a BWB belső terei ablaktalanok lennének, a legújabb információk azt mutatják, hogy az ablakok eltérően helyezkedhetnek el, de ugyanolyan súlybüntetést vonnak magukkal, mint egy hagyományos repülőgép.
- Felmerült, hogy a kabin szélén lévő utasok kényelmetlenül érezhetik magukat a szárnygurítás során, azonban a hagyományos hagyományos repülőgépek, például a 777 -esek utasai egyaránt érzékenyek a holland gurulásra.
- A középső szárnyasdoboznak magasnak kell lennie, hogy utastérként lehessen használni, és nagyobb szárnyfesztávolság szükséges.
- A BWB -nek nagyobb üres tömege van egy adott hasznos terhelésnél, és lehet, hogy nem gazdaságos a rövid, négy vagy kevesebb órás küldetéseknél.
- A nagyobb szárnyfesztáv nem kompatibilis bizonyos repülőtéri infrastruktúrákkal, ezért a Boeing777X -hez hasonló összecsukható szárnyak szükségesek .
- Drágább a kialakítás módosítása, hogy más méretű változatokat hozzon létre, mint a hagyományos törzs és szárny, amelyek könnyen nyújthatók vagy zsugorodhatnak.
A kevert szárnyú testű repülőgépek listája
típus | Ország | Osztály | Szerep | Dátum | Állapot | Nem. | Megjegyzések |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Airbus Maveric | EU | UAV | Kísérleti | 2019 | Prototípus | 1 | |
Boeing X-45 | USA | UAV | Kísérleti | 2002 | Prototípus | 2 | |
Boeing X-48 (C) | USA | UAV | Kísérleti | 2013 | Prototípus | 2 | Két motor |
Boeing X-48 (B) | USA | UAV | Kísérleti | 2007 | Prototípus | 2 | Három motor |
Lockheed A-12 , M-21 és YF-12 | MINKET | Vadászgép | Felderítés | 1962 | Termelés | 18 | Az YF-12 prototípus elfogó volt |
Lockheed SR-71 Blackbird | MINKET | Vadászgép | Felderítés | 1964 | Termelés | 32 | |
Northrop Grumman Bat | MINKET | Prop/elektromos | Felderítés | 2006 | Termelés | 10 | |
McDonnell XP-67 | USA | Propeller | Harcos | 1944 | Prototípus | 1 | Az Aerofoil profil végig karbantartott. |
Miles M.30 | Egyesült Királyság | Propeller | Kísérleti | 1942 | Prototípus | 1 | |
Rockwell B-1 Lancer | USA | Vadászgép | Bombázó | 1974 | Termelés | 104 | Változtatható söprésű szárny |
Tupolev Tu-160 | Szovjetunió | Vadászgép | Bombázó | 1981 | Termelés | 36 | Változtatható söprésű szárny |
Tupolev Tu-404 | Oroszország | Propeller | Repülőgép | 1991 | Projekt | 0 | A két vizsgált alternatíva egyike |
Westland Dreadnought | Egyesült Királyság | Propeller | Szállítás | 1924 | Prototípus | 1 | Postarepülőgép. Az Aerofoil profil végig karbantartott. |
A népi kultúrában
Popular Science koncepcióművészet
A kevert szárnyas testű kereskedelmi repülőgépekről készült koncepciófotó a Popular Science magazin 2003. novemberi számában jelent meg . Művészek Neill Blomkamp és Simon van de Lagemaat re The Embassy Visual Effects létre a fotó a magazin számítógépes grafikai szoftver ábrázolják a jövőben a repülés és a légi közlekedés. 2006-ban a képet egy e-mail csalásban használták fel, miszerint a Boeing kifejlesztett egy 1000 utas repülőgépet ("Boeing 797") "radikális Blended Wing kialakítással", és a Boeing cáfolta az állítást.
Lásd még
- Aurora D8
- Flying-V jet
- Repülő szárnyak listája
- Emelő test
- Silent Aircraft Initiative , egy BWB tanulmány
Hivatkozások
További irodalom
- Al Bowers (2000. szeptember 16.). "Vegyes szárnyas test: tervezési kihívások a 21. században" . A szárny a dolog .
- V. Mukhopadhyay, NASA Langley (2005. április). "Kevert szárnyú test (BWB) törzsszerkezet a súlycsökkentés érdekében" (PDF) . AIAA konferencia .
- "A " kevert szárnyú "vízi járművek átesnek a szélcsatornás teszteken" . Új tudós . 2005. november 14.
- „ » Silent repülőgép«: Hogyan működik” . BBC. 2006. november 6.
- R. Vos, FJJMM Geuskens, MFM Hoogreef, TU Delft (2012. április). "Új szerkezeti tervezési koncepció a kevert szárnyas kabinokhoz" . AIAA konferencia .CS1 maint: szerzők paramétert használ ( link )
- Cranfield Egyetem (2012. május 4.). "A Blended Wing Body Concept" - a youtube -on keresztül.
- "X-48 fénypontok" . NASA. 2013. ápr. 18.
- Jörg Fuchte, Till Pfeiffer, Pier Davide Ciampa, Björn Nagel, Volker Gollnick, DLR (2014. szeptember). "Kevert szárnyas test bevételi területének optimalizálása" (PDF) . A Repüléstechnikai Nemzetközi Tanács kongresszusa .CS1 maint: szerzők paramétert használ ( link )