אפילו המטוסים יוצאי הדופן ביותר נבנו על פי עקרונות הסימטריה עם שחר תעשיית המטוסים. לכל מטוס היה גוף מטוס קונבנציונאלי, שאליו הוצמדו כנפיים קונבנציונאליות בניצב. אולם בהדרגה, עם התפתחות האווירודינמיקה, החלו המעצבים להרהר ביצירת מטוס בעל כנף אסימטרית. נציגי הגאון הגרמני הקודר היו הראשונים להגיע לכך: בשנת 1944 הוצע פרויקט דומה על ידי ריצ'רד ווגט, המעצב הראשי של בלום אנד ווס. עם זאת, הפרויקט שלו לא היה מגולם במתכת; ה- NASA האמריקאי AD-1 היה באמת המטוס הראשון בעל כנף סיבובית.
נאס א AD-1 (איימס דריידן -1) הוא מטוס ניסיוני שנועד לחקור את הרעיון של כנף סיבובית לטאטא משתנה א-סימטרי. הפך למטוס הכנף האלכסוני הראשון בעולם. המטוס יוצא הדופן נבנה בארצות הברית בשנת 1979 וביצע את טיסתו הראשונה ב -21 בדצמבר אותה שנה. בדיקות המטוס בעל כנף סיבובית נמשכו עד אוגוסט 1982, ובמהלכו 17 טייסים הצליחו להשתלט על ה- AD-1. לאחר סגירת התוכנית, המטוס נשלח למוזיאון העיר סן קרלוס, שם הוא עדיין זמין לכל המבקרים והוא אחד המוצגים החשובים ביותר המוצגים.
ניסויים בגרמניה
בגרמניה, במהלך מלחמת העולם השנייה, הם עבדו ברצינות רבה על יצירת מטוסים בעלי כנף אסימטרית. המעצב ריצ'רד ווגט היה מפורסם בגישתו הלא טיפוסית ליצירת טכנולוגיית תעופה, הוא הבין שהתוכנית החדשה לא תמנע מהמטוס להיות יציב באוויר. בשנת 1944 הוא יצר את פרויקט מטוסי Blohm & Voss ו- P.202. הרעיון המרכזי של המעצב הגרמני היה האפשרות להפחתה משמעותית בגרירה בעת טיסה במהירות גבוהה. המטוס המריא עם כנף סימטרית קונבנציונאלית, מכיוון שלכנף קטן שנסחף היה בעל מקדם הרמה גבוה, אך כבר במהלך הטיסה הסתובב הכנף במטוס המקביל לציר המטוס, והפחית את רמת ההתנגדות. במקביל בוצעה עבודה בגרמניה עם הטאטה הסימטרית הקלאסית של הכנף על לוחם מסרשמיט P.1101.
Blohm & Voss ו- P.202
אבל אפילו בגרמניה בשנים המלחמה האחרונות, פרויקט המטוסים של Blohm & Voss ו- P.202 נראה מטורף, הוא מעולם לא התגלם במתכת, ונותר לנצח רק בצורה של שרטוטים. המטוס שתוכנן על ידי ווגט אמור היה לקבל טווח כנף של 11.98 מטרים, אשר הסתובב על הציר המרכזי בזווית של עד 35 מעלות - עם סטייה מקסימלית, מוטת הכנפיים השתנתה ל -10.06 מטרים. החיסרון העיקרי של הפרויקט נחשב למנגנון כבד ומסורבל (על פי חישובים) להפניית הכנף, שתפס מקום רב בתוך גוף המטוס, וחוסר היכולת להשתמש בכנף לתליית נשק וציוד נוספים. היה גם חיסרון רציני.
באופן מפתיע, ווגט לא היה המעצב הגרמני היחיד שחשב על כנף נדנדה. פרויקט דומה הוכן על ידי מהנדסים במסרשמיט. פרויקט Me P.1109 שהוצג על ידם אף קיבל את הכינוי "כנף מספריים". לפרויקט שיצרו היו שני אגפים בבת אחת. יתר על כן, הם היו עצמאיים זה מזה. אגף אחד היה ממוקם מעל גוף המטוס, השני - מתחתיו. בעת סיבוב הכנף העליונה בכיוון השעון, הכנף התחתונה סובבה באותו אופן, אך נגד כיוון השעון.עיצוב זה איפשר לפצות מבחינה איכותית על הטיית המטוס בשינוי אסימטרי בטאטא. במקביל, הכנפיים יכלו להסתובב בזווית של עד 60 מעלות, בעוד שכאשר הן נמצאו בניצב לגוף המטוס, היא לא הייתה שונה מהדו -מטוס הקלאסי. בכך התמודד מסרשמיט עם אותן בעיות כמו בלום אנד ווס: מנגנון סיבוב מורכב מאוד. למרות העובדה שאף אחד ממטוסי האסימטריה הגרמניים לא חרג מפרויקטים של נייר, יש להודות שהגרמנים הקדימו ברצינות את זמנם בפיתוחם. האמריקאים הצליחו לממש את התוכנית שלהם רק בסוף שנות השבעים.
NASA AD -1 - אסימטריה מעופפת
הרעיונות של המעצבים הגרמנים יושמו במתכת על ידי עמיתיהם האמריקאים. הם ניגשו לנושא בצורה יסודית ככל האפשר. ללא קשר לגרמנים בשנת 1945, הציג המהנדס האמריקאי רוברט תומאס ג'ונסון את רעיוןו של מעין "כנף מספריים", על פי הרעיון שלו, כנף כזו נאלצה להפעיל ציר מיוחד. עם זאת, באותן שנים, הוא לא יכול היה לממש את הרעיון שלו, היכולות הטכניות לא אפשרו. זה השתנה בשנות השבעים כאשר הטכנולוגיה אפשרה יצירת מטוסים א -סימטריים. במקביל, אותו ריצ'רד ווגט, שהיגר לארצות הברית לאחר תום מלחמת העולם השנייה, הוזמן כיועץ פרויקטים.
באותו זמן, המעצבים כבר ידעו שלמטוסים בעלי כנפי טאטא משתנות יש מספר חסרונות. החסרונות העיקריים של עיצוב זה כללו: שינוי המיקוד האווירודינמי בעת שינוי מטאטא, מה שהוביל לעלייה בהתנגדות האיזון; עלייה במסת המבנה עקב הימצאות קרן כוח וצירים צירים של הקונסולות המחוברות אליו, כמו גם חותמות של המיקום הנמשך של כנף המטוס. שני החסרונות הללו היו בסופו של דבר הסיבה לירידה בטווח הטיסה או לירידה במסת המטען.
במקביל, עובדי נאס"א היו בטוחים שמטוס בעל כנף מטאטא משתנה א -סימטרית (KAIS) יישלל מהחסרונות המפורטים. עם תכנית כזו, הכנף הייתה מחוברת לגוף המטוס באמצעות ציר ציר אחד, והשינוי בטאטת הקונסולות בעת סיבוב הכנף יבוצע במקביל, אך בעל אופי הפוך. ניתוח השוואתי של מטוסים עם כנפי טאטא משתנות של התוכנית הסטנדרטית ו- KAIS שבוצעו על ידי מומחי נאס"א הראה כי התוכנית השנייה מציגה ירידה בגרירה של 11-20 אחוזים, מסת המבנה יורדת ב -14 אחוזים וגרירת הגלים. כאשר טסים במהירות קולית אמורים לרדת ב -26 אחוזים.
יחד עם זאת, למטוס בעל כנף אסימטרית היו חסרונות. ראשית כל, עם זווית לטאטא גדולה, למזחל ישר שנסחף יש זווית התקפה יעילה גדולה יותר מאשר שלוחה לאחור, מה שמוביל לאסימטריה של גרירה וכתוצאה מכך להופעת רגעי סיבוב טפילים במגרש, מגלגלים ומפה. הבעיה השנייה הייתה ש- KAIS מאופיין בעלייה גדולה פי שניים בעובי שכבת הגבול לאורך מוטת הכנף, וכל דוכן אסימטרי של הזרימה מעורר הפרעות עזות. אך למרות זאת, האמינו כי ניתן לבטל השפעות שליליות על ידי החדרת מערכת בקרת זבובים, שתשפיע באופן אוטומטי על הפקדים האווירודינמיים של המטוס, בהתאם לפרמטרים שונים: זווית התקפה, מהירות טיסה, טאטוף כנפיים. זָוִית. בכל מקרה, כדי לבדוק את כל החישובים, היה צורך לבנות דגם מעופף.
הקונספט של KAIS נבדק בהצלחה על דגם בלתי מאויש, ולאחר מכן היה צורך לעבור ליצירת מטוס מן המניין. פרויקט הניסוי נקרא NASA AD-1 או איימס דריידן -1.המטוס נקרא על שם מרכזי המחקר שעבדו על הפרויקט - נאס"א איימס ונאס"א דריידן. במקביל, מומחי בואינג היו אחראים על העיצוב הכולל של המטוס. על פי חישובי מהנדסי נאס"א ותנאי ההתייחסות הזמינים, חברת רוטאן מטוסים מפעל האמריקאית הרכיבה את המטוס הנדרש. יחד עם זאת, אחת הדרישות של הפרויקט הייתה שמירה על תקציב של 250 אלף דולר. לשם כך, מטוס הניסוי נעשה פשוט ככל האפשר מבחינה טכנולוגית וזול; על המטוס הותקנו מנועים חלשים למדי. המטוס החדש היה מוכן בפברואר 1979, ולאחר מכן נמסר לקליפורניה בשדה התעופה דריידן של נאס"א.
הכנף של מטוס הניסוי AD-1 יכולה להסתובב לאורך הציר המרכזי ב -60 מעלות, אך רק נגד כיוון השעון (פתרון זה פישט מאוד את העיצוב מבלי לאבד את יתרונותיו). סיבוב הכנף במהירות של 3 מעלות לשנייה סופק על ידי מנוע חשמלי קומפקטי, שהותקן בתוך גוף המטוס ישירות מול המנועים הראשיים. כמו האחרון, נעשה שימוש בשני מנועי קלאס תוצרת צרפתית מסוג Microturbo TRS18 עם דחף של 100 קג"מ כל אחד. טווח הכנף הטרפז כשהוא ממוקם בניצב לגוף המטוס היה 9, 85 מטר, ובסיבוב מרבי - 4, 93 מטרים בלבד. יחד עם זאת, מהירות הטיסה המרבית לא עלתה על 400 קמ"ש.
המטוס עלה לראשונה לשמיים ב- 21 בדצמבר 1979. בטיסת הבכורה שלה, היא טסה על ידי טייס הניסוי של נאס א תומאס מקמורפי. ההמראה של המטוס בוצעה עם כנף קבועה בניצב, זווית הסיבוב של הכנף השתנתה כבר בטיסה לאחר שהגיעה למהירות ולגובה הנדרשים. במהלך 18 החודשים הבאים, עם כל טיסת ניסוי חדשה, הכנף של מטוס ה- AD-1 סובבה מעלה אחת, תוך רישום כל מחווני הטיסה. כתוצאה מכך, באמצע 1980 הגיע מטוס הניסוי לזווית הכנף המרבית של 60 מעלות. טיסות המבחן נמשכו עד אוגוסט 1982, עם סך של 79 טיסות של המטוס. כך קרה שבטיסה האחרונה ב- 7 באוגוסט 1982 הרים המטוס על ידי תומאס מקמורפי, בעוד 17 טייסים שונים טסו עליו במהלך כל תקופת הניסוי.
תוכנית הבדיקה הניחה שהתוצאות שהתקבלו יסייעו בשינוי השינוי הא -סימטרי בהינף הכנף בעת ביצוע טיסות בין יבשות ארוכות - המהירות וחסכון בדלק היו צריכים להשתלם בצורה הטובה ביותר למרחקים ארוכים מאוד. מטוס הניסוי של נאס"א AD-1 קיבל ביקורות חיוביות מטייסים ומומחים, אך הפרויקט לא זכה להתפתחות נוספת. הבעיה הייתה שהתוכנית נתפסה במקור כתוכנית מחקר. לאחר שקיבלה את כל הנתונים הדרושים, נאס"א פשוט שלחה מטוס ייחודי להאנגר, משם הועבר מאוחר יותר למוזיאון התעופה. נאס"א תמיד הייתה ארגון מחקר שלא עסק בבניית מטוסים, ואף אחד מיצרני המטוסים הגדולים ביותר לא התעניין ברעיון של כנף מסתובבת. כברירת מחדל, כל אוניית נוסעים בין יבשתיים הייתה מורכבת וגדולה יותר ממטוס ה"צעצוע "AD-1, כך שהחברות לא סיכנו זאת. הם לא רצו להשקיע במחקר ופיתוח, אם כי עיצוב מבטיח, אך עדיין חשוד. הזמן לחדשנות בתחום זה, לדעתם, עדיין לא הגיע.
ביצועי טיסה של נאס א AD-1:
מידות כלליות: אורך - 11, 8 מ ', גובה - 2, 06 מ', מוטת כנפיים - 9, 85 מ ', שטח כנף - 8, 6 מ ר.
משקל ריק - 658 ק ג.
משקל המראה מרבי - 973 ק ג.
תחנת הכוח הינה 2 מנועי טורבו ג'ט Microturbo TRS18-046 עם דחף של 2x100 קג מ.
מהירות שיוט - 274 קמ ש.
המהירות המרבית היא עד 400 קמ ש.
צוות - אדם אחד.
