Asymetryczny samolot
Asymetryczne samoloty mają lewą i prawą stronę, które nie są swoimi lustrzanymi odbiciami. Chociaż większość samolotów jest symetryczna, nie ma podstawowego powodu, dla którego muszą być, a cele projektowe można czasami najlepiej osiągnąć za pomocą samolotu asymetrycznego.
Rodzaje asymetrii
Asymetria wynika z wielu decyzji projektowych. Niektóre są nieodłącznie związane z typem statku powietrznego, podczas gdy inne są wprowadzane świadomie.
Moment obrotowy silnika
W potężnym samolocie napędzanym śmigłem moment obrotowy silnika napędzający śmigło wytwarza równy i przeciwny moment obrotowy na samym silniku. Ponieważ silnik jest przymocowany do płatowca, ten reaktywny moment obrotowy jest przenoszony na samolot, powodując tendencję do toczenia się w kierunku przeciwnym do śmigła.
W niektórych wczesnych typach, zwłaszcza w latach pionierskich, pojedynczy silnik napędzał podwójne śmigła, a napęd był ustawiony tak, aby obracał śmigła w przeciwnych kierunkach, aby anulować ich moment obrotowy. Przykłady obejmują Wright Flyer i wczesne projekty JW Dunne'a .
W silniku rotacyjnym , powszechnym podczas I wojny światowej, cała skrzynia korbowa i zespół cylindra obracają się wraz ze śmigłem. Daje to szczególnie silną reakcję momentu obrotowego. Niektóre samoloty, takie jak Sopwith Camel ze stosunkowo ciężkim silnikiem Clerget 9B , były znane z szybszego skrętu w jedną stronę niż w drugą, co wpływało na taktykę walki zarówno z nim, jak i przeciwko niemu. Z kolei przeciwbieżne silniki Siemens-Halske były bardziej wyważone.
W niektórych typach jednosilnikowych z bardziej konwencjonalnymi silnikami, takimi jak włoski silnik Ansaldo SVA , moment obrotowy silnika był przeciwdziałany przez wydłużenie jednego skrzydła, aby uzyskać dodatkową siłę nośną po tej stronie, zapewniając przeciwny moment obrotowy.
Gdy silniki stały się mocniejsze pod koniec II wojny światowej, niektóre myśliwce jednosilnikowe wykorzystywały śmigła przeciwbieżne , zarówno do obsługi dużej mocy bez zwiększania średnicy, jak i do zmniejszania asymetrii momentu obrotowego.
Samoloty dwusilnikowe, których śmigła obracają się w tym samym kierunku, również są asymetryczne. Śmigła obracające się w przeciwnych kierunkach pozwalają tego uniknąć, budując pary silników obracających wały korbowe w przeciwnych kierunkach lub stosując bieg wsteczny w jednej z przekładni redukcyjnych śmigła. Silniki ręczne były rzadko używane ze względu na koszty, ale czasami były używane w samolotach morskich, takich jak Sea Hornet , aby uprościć ich obsługę na wąskim pokładzie lotniskowca.
Śmigło nabiera momentu pędu, co może powodować efekt asymetrii na powierzchniach sterowych ogona, zwłaszcza podczas startu, gdy moc silnika jest maksymalna, ale prędkość samolotu jest niska. Nie ma to wpływu na symetrię ani na inny stan samego samolotu.
Asymetryczny ciąg
Podczas gdy większość samolotów ma centralną linię ciągu, czasami korzystne może być złamanie symetrii. Na przykład pojedyncze śmigło ciągnika zamontowane z przodu może zapewnić wystarczający ciąg, wraz z kokpitem zamontowanym na nosie, zapewniającym dobrą widoczność pilota. W takich przypadkach linia ciągu silnika jest przesunięta w jedną stronę, tworząc moment obrotowy. Temu momentowi zwykle przeciwdziała się, powodując, że płetwa ogonowa działa jak skrzydło obrócone na bok, tworząc boczną siłę nośną, aby zapewnić równą i przeciwną siłę skrętu.
Ukośne skrzydło
Mechanizm zmiany kąta skośnego skrzydła jest skomplikowany, ciężki i drogi. Dwie połówki muszą być wyrównane ze sobą i każda podparta na jednym końcu. Pojedyncze ukośne skrzydło może być podparte pośrodku i bez konieczności stosowania mechanizmu łączącego. Pomysł został pomyślnie wypróbowany na NASA AD-1 .
Historia
Pionierskie lata
Pierwszy latający samolot, Wright Flyer , miał asymetryczny układ pilota i silnika. Oba musiały znajdować się blisko środka ciężkości nad przednią częścią skrzydła, więc każdy został przesunięty na jedną stronę, aby zrobić miejsce dla drugiego. Śmigła zostały rozmieszczone symetrycznie, dzięki czemu jeden łańcuch napędowy silnika był dłuższy od drugiego. Dłuższy, lewy pasek napędowy był również skręcony w poprzek, tak że śmigła obracały się w przeciwnych kierunkach.
Pierwsza Wojna Swiatowa
Podczas I wojny światowej urodzony w Szwajcarii Hans Burkhard zaprojektował kilka asymetrycznych samolotów. Burkhard uzyskał niemiecki patent numer 300 676 na swój projekt 22 września 1915 r. Gotha G.VI po raz pierwszy poleciał w 1918 r., Ale nie wszedł do produkcji przed zakończeniem wojny.
II wojna światowa
Podczas II wojny światowej niemiecki projektant Richard Vogt eksperymentował z kilkoma asymetrycznymi samolotami, w tym:
- Samolot obserwacyjny Blohm & Voss BV 141 , 1938 r
- Stuka szturmowa Blohm & Voss BV 237
- Stuka naziemna Blohm & Voss P 178 z napędem odrzutowym
- Blohm & Voss P.194 mieszany atak naziemny i lekki bombowiec
- Blohm & Voss P 202 myśliwiec odrzutowy ze skośnymi skrzydłami, 1942 r
BV 141 został ogłoszony przez Niemców pierwszym samolotem asymetrycznym, zbudowano partię próbną, ale nigdy nie wprowadzono go do produkcji na pełną skalę. Zamówiono samolot szturmowy BV 237, ale później go anulowano.
Inne projekty i studia projektowe z tego okresu obejmowały:
- Messerschmitt P.1109 odrzutowiec o skośnych skrzydłach
- Myśliwiec-bombowiec Isacson, napędzany dwoma szablami Napier .
Nowoczesne samoloty
- NASA AD-1 zawiera ukośne skrzydła i latał w latach 1979-1982.
- Rutan Boomerang to dwusilnikowy lekki samolot wyposażony w silnik „podpory” i wysięgnik obok konwencjonalnego kadłuba z silnikiem z przodu.
- ARES był prototypowym samolotem szturmowym z pojedynczym wlotem silnika po lewej stronie samolotu, podczas gdy działo Gatlinga było zamontowane po prawej stronie . Pozwoliło to uniknąć problemu zasysania gazów spalinowych z armaty do wlotu.