Il campo dell'aviazione ha prodotto alcuni progetti interessanti nel corso della sua storia secolare. Questi sono ciò che è noto come Flying Wings, un tipo di velivolo ad ala fissa che consiste in una singola ala.
Mentre questo concetto è stato studiato quasi da quando esistono macchine volanti, è solo negli ultimi decenni che il suo vero potenziale è stato realizzato. E quando si parla del futuro del settore aerospaziale, è un concetto che dovrebbe vedere molto di più in termini di ricerca e sviluppo.
Descrizione:
Per definizione, un'ala volante è un velivolo che non ha una fusoliera definita, con la maggior parte dell'equipaggio, del carico utile e dell'attrezzatura alloggiati all'interno della struttura principale dell'ala. Dall'alto, un'ala volante sembra un gallone, con le ali che ne costituiscono i bordi esterni e la parte centrale anteriore che funge da posto di guida o sedile del pilota. Sono disponibili in molte varietà, che vanno dal cacciabombardiere / bombardiere agli alianti a mano e agli alianti.
Un'ala volante pulita è teoricamente la configurazione di progettazione più aerodinamicamente efficiente (resistenza minima) per un velivolo ad ala fissa. Offre inoltre un'elevata efficienza strutturale per una data profondità dell'ala, garantendo leggerezza e un elevato consumo di carburante.
Storia dello sviluppo:
Le imbarcazioni senza coda sono in circolazione sin dai tempi dei fratelli Wright. Ma fu solo dopo la prima guerra mondiale, grazie agli estesi sviluppi in guerra con monoplanes, che un veicolo senza vera fusoliera divenne fattibile. Un primo appassionato fu Hugo Junkers che nel 1910 brevettò l'idea di un trasporto aereo per sole ali.
Sfortunatamente, le restrizioni imposte dal Trattato di Versailles sull'aviazione tedesca significarono che la sua visione non fu realizzata fino al 1931 con il G38 di Junker. Questo design, sebbene rivoluzionario, richiedeva ancora una fusoliera corta e una sezione di coda per essere aerodinamicamente possibile.
I disegni delle ali volanti sono stati ampiamente sperimentati negli anni '30 e '40, specialmente negli Stati Uniti e in Germania. In Francia, Gran Bretagna e Stati Uniti, furono prodotti molti disegni, sebbene la maggior parte fossero alianti. Tuttavia, c'erano delle eccezioni, come la Northrop N1M, un prototipo di aereo a tutte le ali e il molto più impressionante Horten Ho 229, la prima ala volante alimentata a jet che servì da caccia / bombardiere per l'aeronautica militare tedesca durante la Seconda Guerra Mondiale.
Questo velivolo faceva parte di una lunga serie di velivoli sperimentali prodotti dalla Germania nazista ed era anche il primo velivolo ad incorporare la tecnologia che rendeva più difficile il rilevamento su radar - aka. Tecnologia invisibile. Tuttavia, se questa sia stata intenzionale o una conseguenza non intenzionale del suo design rimane oggetto di speculazione.
Dopo la seconda guerra mondiale, questo aereo ha ispirato diverse generazioni di velivoli sperimentali. Il più notevole di questi sono il bombardiere a lungo raggio YB-49, l'A-12 Avenger II, il bombardiere stealth B-2 (altrimenti noto come lo Spirito) e una miriade di velivoli ad ala delta, come lo stesso Avro del Canada -105, noto anche come la freccia di Avro.
Recenti sviluppi:
Esempi più recenti di aeromobili che incorporano il design dell'ala volante includono l'X-47B, un veicolo aereo da combattimento (UCAV) di dimostrazione attualmente in fase di sviluppo da parte di Northrop Grumman. Progettato per operazioni basate sul vettore, l'X-47B è il risultato della collaborazione tra la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) e il programma Unmanned Combat Air Air Demonstration (UCAS-D) della Marina statunitense.
L'X-47B ha volato per la prima volta nel 2011 e, a partire dal 2015, i suoi due dimostratori attivi hanno effettuato con successo una serie di atterraggi basati su pista di atterraggio e vettore. Alla fine, Northrop Grumman spera di sviluppare il prototipo X-47B in un aereo pronto per il campo di battaglia noto come sistema di sorveglianza aerea e di attacco (UCLASS) lanciato da un vettore, che dovrebbe entrare in servizio negli anni '20.
Un'altra interpretazione del concetto si presenta sotto forma di ala volante bidirezionale. Questo tipo di design è costituito da un'ala a lunga luce e bassa velocità e un'ala ad alta velocità e corta durata, unite in una singola cellula a forma di croce irregolare. L'imbarcazione proposta decollerebbe e atterrerebbe con l'ala a bassa velocità attraverso il flusso d'aria, quindi ruoterebbe di un quarto di giro in modo che l'ala ad alta velocità affronti il flusso d'aria per viaggiare supersonici.
Si presume che il design sia caratterizzato da un basso trascinamento delle onde, un'alta efficienza subsonica e un boom sonico scarso o nullo. Le ali a bassa velocità hanno probabilmente un profilo aerodinamico spesso e arrotondato in grado di contenere il carico utile e un'ampia apertura per un'alta efficienza, mentre l'ala ad alta velocità avrebbe un profilo sottile e affilato e una luce più corta per una bassa resistenza a velocità supersonica .
Nel 2012, la NASA ha annunciato che era in procinto di finanziare lo sviluppo di tale concetto, noto come Supersonic Bi-Directional Flying Wing (SBiDir-FW). Ciò è avvenuto sotto forma dell'ufficio del capo tecnologo che ha assegnato una sovvenzione di $ 100.000 a un gruppo di ricerca dell'Università di Miami (guidato dal professor Gecheng Zha) che stava già lavorando su un simile aereo.
Da quando Wright Brothers è salito in aria per la prima volta su un aereo fatto di tela e legno oltre un secolo fa, gli ingegneri aeronautici hanno riflettuto a lungo su come migliorare la scienza del volo. Di tanto in tanto, ci sono quelli che tenteranno di "reinventare la ruota", gettando fuori il vecchio paradigma e producendo qualcosa di veramente rivoluzionario.
Abbiamo scritto molti articoli sulla rivista Flying Wing for Space. Ecco un articolo sui test del prototipo di velivoli ad ala mista, e qui ci sono alcune foto di jet.
Se desideri maggiori informazioni sui programmi aeronautici della NASA, dai un'occhiata alla raccolta di foto Dryden della NASA, ed ecco un link a vari velivoli di ricerca della NASA.
Abbiamo anche registrato molti episodi correlati di Astronomy Cast. Ascolta qui, Episodio 100: Rockets.
fonti:
- NASA - Flying Wing
- Wikipedia - Flying Wing
- Fabbrica militare - Velivoli ad ala volante dalle origini ai giorni nostri
