Американский экспериментальный самолет AD-1

У самолетов с изменяемой стреловидностью крыла имеется несколько недостатков, основные из которых:
- при изменении стреловидности смещается аэродинамический фокус, что становится причиной увеличения балансировочного сопротивления;
- увеличение массы конструкции в связи с наличием силовой балки и поворотных шарниров консолей, закрепляемых на ней, а также уплотнителей убранного положения крыла.

В конечном итоге, оба этих недостатка приводят к уменьшению дальности полета или к снижению массы перевозимой полезной нагрузки.



Специалисты NASA считают, что указанные недостатки отсутствуют у самолетов с КАИС (крыло асимметрично изменяемой стреловидности). Крыло в данной схеме к фюзеляжу крепится при помощи одного поворотного шарнира, а при повороте крыла изменение стреловидности консолей происходит одновременно, имея противоположный характер. Специалисты NASA провели сравнительный анализ самолетов, которые выполнены по схеме со стандартной изменяемой стреловидностью и с крылом асимметрично изменяемой стреловидности. В результате выяснилось, что лобовое сопротивление для схемы с КАИС уменьшится на 11-20 процентов, масса конструкции - на 14 процентов, волновое сопротивление во время полетов на сверхзвуковых скоростях - на 26 процентов.



Однако использование крыла асимметрично изменяемой стреловидности приводит к появлению рядя недостатков. Во-первых, консоль с прямой стреловидностью при большом угле стреловидности имеет больший эффективный угол атаки, по сравнению с консолью, имеющей обратную стреловидность. Это становится причиной асимметрии лобового сопротивления, вследствие чего возникают паразитные разворачивающие моменты по крену, рыскание и тангаж. Во-вторых, для крыла асимметрично изменяемой стреловидности характерно увеличение вдвое толщины пограничного слоя вдоль размаха, и в случае любого несимметричного срыв потока возникают интенсивные возмущения. При этом, по мнению авиационных специалистов, негативные эффекты можно устранить за счет использования цифровой системы электродистанционного управления, которая автоматически воздействует на органы аэродинамического управления при различных скоростях полета, углах атаки и углах стреловидности крыла, а также применением системы сдува (отсоса) с крыла пограничного слоя, управляемой от ЭСДУ.



Фирма «Берт Рутан» по заказу NASA в феврале 1979 года завершила постройку экспериментального самолета Ames Dryden-1 (AD-1) с крылом асимметрично изменяемой стреловидности, а в 1979-1981 годах были проведены летные испытания данного самолета. 29 декабря 1979 года состоялся первый полет самолета AD-1.

Крыло самолета – трапециевидное большого удлинения, закреплено на верхней части фюзеляжа шарнирно. Угол стреловидности изменяется в диапазоне от 0 до 60 градусов. Размах крыла – 9,75 м, площадь – 8,6 м2. Пара турбореактивных двигателей Microturbo TRS18-046 фирмы «Эймс индастриал», суммарная тяга которых составляла 2 кН, обеспечивала самолету скорость 400 км/ч при взлетной массе 900 кг.

В испытаниях самолет AD-1 участвовало 17 летчиков. На основании результатов испытаний специалисты сделали заключение о целесообразности применения крыла асимметрично изменяемой стреловидности в перспективных самолетах следующего поколения.



Летно-технические характеристики:
Модификация – AD-1;
Размах крыла – 9,75 м;
Длина – 11,80 м;
Высота – 2,06 м;
Площадь крыла – 8,60 м2;
Масса пустого самолета – 658 кг;
Максимальная взлетная масса – 973 кг;
Тип двигателя – 2 турбореактивных двигателя Microturbo TRS18-046;
Тяга – 2х100 кгс;
Максимальная скорость – 274 км/ч;
Экипаж – 1 человек.