NASA показало трансзвуковой самолет X-66A: посмотрите, какой он красивый

Созданная в 1940-х годах американская программа X-plane была посвящена созданию исследовательских самолетов для совершения фундаментальных аэрокосмических открытий. Результатом проекта стали такие самолеты, как сверхзвуковой Х-1 и гиперзвуковой Х-15.

В проекте X-66A НАСА и Боинг столкнулись с фундаментальной проблемой аэрокосмической техники, состоящей в том, что каждый самолет — это компромисс. В идеале инженеры хотят иметь планер с идеальным крылом, установленным на нем. 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 к разным функциям и отличаются не только формой, но и пропорциями, выпуклостями и кончиками, чтобы противостоять вихрям, вызванным потоком воздуха над ними невероятно сложно.

Вороны имеют эллиптические крылья для скорости и ловкости, орлы имеют широкие стреловидные крылья для медленной и высокой скорости, колибри имеют крылья, предназначенные для быстрого взмаха в положении стоя, а альбатросы имеют длинные тонкие крылья для парения на высокой скорости.

Это крыло типа «альбатрос», которое больше всего напоминает крыло X-66A, называется околозвуковым крылом с ферменной опорой (TTBW). Его цель — полеты в околозвуковой области. То есть на скоростях от 0,8 до 1,2 Маха. Это диапазон непосредственно перед так называемым звуковым барьером, когда самолет начинает подвергаться сильным нагрузкам, называемым ударными волнами, которые увеличивают сопротивление, затрудняют управление и вызывают другие проблемы.

Что странно в околозвуковой 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, а остальные части сверхзвуковые.

В случае с Х-66А нужно длинное, тонкое и узкое крыло, высоко на фюзеляже. Недостатком этого является то, что такое крыло будет иметь тенденцию изгибаться и раскачиваться, поэтому для его стабилизации добавляется ферма. Это само по себе ставит новые задачи перед и без того сложной задачей создания реалистичных компьютерных моделей сложных потоков воздуха через крыло, фюзеляж и двигатели.

Цель состоит в том, чтобы лучше понять конструкцию демонстрационного самолета, который однажды может привести к созданию околозвукового авиалайнера, который на 30% более эффективен и может снизить расходы на авиаперелеты.