Kuuluisa amerikkalainen lentokonesuunnittelija Burt (Elbert Leander "Burt" Rutan), tunnustettu neroksi hänen elinaikanaan (hän on nyt vain 69-vuotias). Hän loi ilman suunnittelutoimistoa, jossa työskentelee tuhansia ihmisiä ja ilman jättimäistä rahoitusta 367 lentokonekonseptia, joista 45 nousi taivaalle. Yksi hänen luomuksistaan on ainutlaatuinen Ames-Dryden AD1 -lentokone.
Vaihtelevan pyyhkäisyn siipirakenne mahdollistaa lentokoneiden lentää aliäänennopeudella ja yliäänenopeuksilla, vaikkakin halvemman alhaisen lennon kustannuksella. Muuttuvan pyyhkäisyn käyttö on luonut useita vallankumouksellisia lentokoneita, kuten Grumman F-111, F-14, Rockwell B-1, Panavia Tornado, MiG-23 ja Tu-160, mutta ne kaikki kärsivät koneen monimutkaisuudesta. siiven rakenne ja siiven kääntömekanismin paino.
NASAn insinööri Robert T. Jones ehdotti vuonna 1945 ajatusta koko siiven kääntämisestä yhteen saranatappiin, jonka pitäisi tarjota paljon kevyempiä ja vahvempia rakenteita. Sen piti kääntää siipiä vastapäivään (ylhäältä katsottuna), eli oikea siipi kääntyi kohti lentokoneen nokkaa ja oikea siipi kohti häntää. Epäsymmetrisesti muuttuvan pyyhkäisy- tai pyörivän, vinon siiven (Oblique Wing) siipeä kutsutaan kansansaksi siipiksi. Suunnitelmat suurten yliäänilentokoneiden luomisesta näyttivät toteutuvan. Itse asiassa hän ei ollut pyörivän siiven idean keksijä. Vuonna 1944 useat saksalaiset yritykset kehittivät tällaisia lentokoneita saavuttaakseen suurempia nopeuksia. Ensimmäinen näistä oli Blohm und Voss BV P 202:lla, josta myöhemmin tuli Messerschmitt Me P 1109 kahdella kääntösiipillä, ylempi ja alempi.
Jonesin laskelmien mukaan vinosiipisen lentokoneen olisi pitänyt sallia lentokoneen lentoonlähtöpainon nousu 17 prosentilla tai lentoetäisyyden kasvattaminen 29 prosentilla samalla, kun koneen paino säilyy. Moffett Fieldissä, Kalifornian Moffett Fieldissä sijaitsevan lentokoneen mallin tuulitunnelitestaus osoitti, että lentokone, jolla on samanlainen siipirakennelma, mahdollistaisi yliäänenopeuksilla kaksinkertaisen polttoainesäästön verrattuna tavanomaisilla siipillä varustettuihin lentokoneisiin. meluisa lentoonlähdön aikana ja yliäänitetyn esteen ylittäessä. Lisäksi tuulitunneleissa tehdyt ajot ovat osoittaneet, että saksisilla siiveillä varustetuilla lentokoneilla jopa 1.4 Machin nopeuksilla (1.4 kertaa äänen nopeus) on huomattavasti paremmat aerodynaamiset ominaisuudet kuin tavanomaisilla siipillä varustetut lentokoneet. Näiden rohkaisevien tulosten perusteella päätettiin rakentaa prototyyppi.
Monet lentokoneet halusivat kehittää tällaista lentokonetta, mutta kuten tavallista, kenelläkään ei ollut rahaa tähän projektiin. NASAlla ei myöskään ollut rahaa siihen. Kuitenkin vuonna 1975 kaksi Rutanin luokkatoveria, joista toinen työskenteli Edwardsin ilmavoimien tukikohdassa ja toinen NASAssa, tuli hänen luokseen ehdotuksella: "Kuulimme, että teit VariEze-koneen 3 kuukaudessa. Mikset suunnittele kone pyörivällä siivellä?" Pian tehtiin sopimus Rutan Aircraft Factoryn kanssa hitaiden lentokoneiden suunnittelun kehittämisestä sarjalle koelentoja ja tämän ainutlaatuisen lentotavan tutkimista tuulitunnelin ulkopuolella.
Rutan Aircraft Factory aloitti AD-1:n luomisen omasta aloitteestaan NASAn vaatimusten täyttämiseksi joulukuussa 1975. Joulukuussa 1976 Rutan Aircraft Factory ilmoitti saaneensa päätökseen NASA:n tutkimuslentokoneen yksityiskohtaisen suunnittelun VariEze-teknologiaa käyttäen. NASAn lentokone oli pieni, yhden ohjaajan lentokone, joka oli suunniteltu testaamaan tulevaisuuden käsittelyominaisuuksia (vuonna). 1990-luku) pyöriväsiipinen lentokone". NASA valitsi suunnitelman, joka perustuu Boeingin tarjoamaan geometriseen kokoonpanoon. Kone rakennettiin 15 prosentin mittakaavassa Boeingin suunnittelemista kuljetuskoneista. Vino siipi pysyi kohtisuorassa rungon keskilinjaan nähden hitaalla lennolla ja kääntyi jopa 60 asteen kulmien läpi lentokoneen nopeuden kasvaessa.
AD-1:n suunnittelu mahdollisti hankkeen kaikkien tärkeimpien teknisten tavoitteiden saavuttamisen. Kuten odotettiin, lentokoneessa esiintyi aeroelastisia ilmiöitä sekä kaltevuus- ja rullauskytkentä, jotka vaikuttivat huonoon käsittelyyn yli 45 asteen pyyhkäisykulmissa. Lasikuiturakenne rajoitti siiven jäykkyyttä, mikä olisi voinut parantaa huomattavasti lentokoneen ohjattavuutta. Siten AD-1-projektin päätyttyä oli edelleen tarpeen tutkia vinoa siipeä yliäänenopeuksilla kokoonpuristuvuuden, rakenteellisen lujuuden ja lentosuorituskyvyn analyysin vaikutuksen arvioimiseksi yliäänenopeuksilla.
Rutan valmisti AD-1:n yksityiskohtaisen suunnittelun toukokuusta 1976 helmikuuhun 1977 vain 12,000 1977 dollarin sopimuksella. Ames Industrial Corp Long Islandista New Yorkista voitti valmistussopimuksen ja aloitti koneen rakentamisen joulukuussa 240,000 1 12 dollarin kiinteällä sopimuksella. AD-2 osoittautui ensimmäiseksi ei-kotirakennettu lentokoneeksi, joka rakennettiin VariEzelle kehitettyjä rakennetekniikoita käyttäen. Itse asiassa sen koko rakenne oli pohjimmiltaan samanlainen kuin VariEze, suunnilleen sama halkaisija, mutta se oli 9.8 metriä pitkä, 658 metriä korkea ja siipien kärkiväli 1.8 metriä. Se oli valmistettu lasikuituvahvisteisesta muovista ja painoi tyhjänä 60 kg. Kone oli varustettu kahdella mikro-suihkusuihkumoottorilla, joista kumpikin kehitti työntövoiman 274 kN merenpinnan tasolla. Siipiä pyöritti sähkömekaaninen käyttölaite, joka sijaitsi rungon sisällä moottoreiden edessä. Siipi pystyi pyörimään XNUMX astetta vaakasuunnassa. Kevyt rakenne ei tarjonnut tarvittavaa jäykkyyttä huonon käsittelyn poistamiseksi. Turvallisuussyistä ja muutaman heikon suihkuturbiinimoottorin vuoksi koneen nopeus rajoitettiin XNUMX km/h:iin.
Ames Corporation valmistui AD-1:n aikataulussa ja aikataulussa, ja lopullinen sopimuksen arvo oli vain 239,000 XNUMX dollaria. Sillä aikaa ilmailun alalla teollisuus ei uskonut, että oli mahdollista suunnitella ja rakentaa miehitettyä, kaksimoottorista, pyöriväsiipistä prototyyppilentokonetta alle muutamalla miljoonalla dollarilla. "On mielenkiintoista huomata, että Rutan Aircraft Factoryn ja Ames Industrial Corpin tekemä työ tehtiin voitolla ja paljon pienemmillä kustannuksilla veronmaksajille kuin NASA kuluttaa urakoitsijoiden valvontaan ja simulaatioiden suorittamiseen!" Rutan kommentoi vuonna 1979.
Lentokone toimitettiin Dryden Flight Research Centeriin Edwardsiin, Kaliforniaan helmikuussa 1979, ja se testattiin välittömästi, mukaan lukien ajot ja staattinen kuormitustesti. Ensimmäinen lento tehtiin 21. joulukuuta 1979 ja viimeinen 7. elokuuta 1982. Molemmat näistä lennoista suoritti NASAn testilentäjä Thomas C. McMurtry. Testiohjelman aikana yhteensä 1 AD-79 laukaisua.
NASA on luokitellut saksisiipiprojektin riskialttiiksi hankkeeksi. He olivat eniten kiinnostuneita sellaisella siivellä varustetun lentokoneen käyttäytymisestä alhaisilla nopeuksilla. Testejä jatkettiin 18 kuukautta ja siiven kiertokulmaa lisättiin vähitellen. Vuoden 1981 puoliväliin mennessä oli saavutettu 60 asteen kiertokulma. Kone lensi viimeksi Experimental Aircraft Associationin vuosinäyttelyssä Oshkoshissa, Wisconsinissa, ja siellä tehtiin kahdeksan lentoa esittelemään siiven konseptia. Testeissä lentokone saavutti 3800 metrin korkeuden.
AD-1:n ainutlaatuinen kopio sijoitettiin hiljattain Hiller Aviation Museumiin Kaliforniaan.
Lentojen tiedot:
Muutos: AD-1
Mallinumero: 35
Tyyppi: suihkukone, kaksimoottorinen, kokeellinen, epäsymmetrisesti muuttuvalla pyyhkäisysiipillä
Levyn numero: N805NA
Asiakas: NASA
Valmistaja: Ames Industrial Corporation
Ensimmäinen lento: 21. joulukuuta 1979
Siipien kärkiväli: 9.84 m
Pituus: 10 m
Korkeus: 2.05 m
Siiven pinta-ala: 8.64 m2
Paino tyhjänä 658 kg
Suurin lentoonlähtöpaino 973 kg
Moottorityyppi: 2 suihkuturbiinimoottoria Microturbo TRS18-046
Työntövoima: 2 x 1.8 kN
Huippunopeus: 274 km/h
Polttoainesäiliön tilavuus: 320 litraa
Käytännön katto: 3800 m
Miehistö: 1