_Maszyny, które osobiście uważam za ciekawe, a które mogą niektórym ni... (@MajsterZeStoczni)

Maszyny, które osobiście uważam za ciekawe, a które mogą niektórym nie być znane; odc. 35/???

Z okazji przekroczenia liczby 100 obserwujących, dzisiaj trochę obszerniejszy odcinek. Zapraszam do lektury.

Lifting Body - kadłub nośny (dosł. ciało noszące), czyli samolot bez skrzydeł.

Idea statku powietrznego, który wytwarzałby siłę nośną przy wykorzystaniu jedynie własnego kadłuba pojawiła się już w 1917 roku, kiedy to Roy Scroggs opatentował plan maszyny podbonej do skrzydła w układzie delta. Nazywała się ona The Last Laugh. Ponieważ przy niskich prędkościach kadłub nośny nie jest zbyt efektywny, pomysł nie przyjął się w ówczesnym projektowaniu lotniczym.

Kolejne badania nad wykorzystaniem tego typu rozwiązania pojawiły się dopiero w połowie lat 50 XX wieku wraz z rozwojem amerykańskiego programu kosmicznego i potrzeby dla pojazdu do ponownego wejścia w atmosferę Ziemii. Tradycyjne kapsuły programów załogowych Mercury, Gemini czy Apollo posiadały znikome kontrolowanie miejsca lądowania, dlatego sterowalny statek kosmiczny znacząco zwiększyłby możliwości manewrowe. Niemniej jednak użycie skrzydeł wymuszałoby konstrukcję zdolną do wytrzymania ekstremalnych sił aerodynamicznych w trakcie ponownego wejścia w atmosferę jak i w dalszym locie naddźwiękowym. Zaproponowano rozwiązanie, które nie wymagałoby użycia skrzydeł – zaprojektować kadłub wytwarzający siłę nośną.

W 1962 w Dryden Flight Research Center (centrum badania lotu) ropoczęto prace projektowe i budowę maszyny spełniającej założone wymagania a pierwszy lot odbył się już w 1963. Prototyp M2-F1 składał się z metalowej ramy pokrytej sklejką oraz podwozia zaadaptowanego z Cesnny 150 i 180. Testy były przeprowadze początkowo holując go na linie za samochodem a w późniejszych etapach projektu za samolotem, gdzie był zwalniany do swobodnego lotu. Dodano również mały silnik rakietowy w celu zwiększenia jego osiągów. Ze względu na wygląd maszyna otrzymała przydomek ”latającej wanny”. Na jej podstawie powstały dwie ciężkie, w pełni metalowe konstrukcje M2-F2 i M2 F3 zasilane silnikami rakietowymi wykonane przez Northrop Corporation oblatane kolejno w 1966 i 1970r. Testy przeprowadzone na M2-F2 wykazały szereg problemów w kontrolowaniu pojazdu nie posiadającego skrzydeł – doprowadziło to do jednego wypadku przy lądowaniu – pilot przeżył. F2-M3 został wyposażony w dodatkowy ster pionowy lecz nadal był bardzo wymagający w pilotażu. Równolegle do tych projektów Langley Research Center w 1966r. oblatało Northrop HL-10, który miał za zadanie zbadać tzw. odwrócony płat oraz układ delta wykorzystane w kadłubie nośnym. Posiadał on podwozie z T-39 oraz system katapulotwania pilota z F-106 oraz potrójny ster kierunku, z których dwa zewnętrzne były odchylone do zewnątrz co wpływało na stabilniejszy lot. W 1969r. Martin Marietta Corporation w ramach prowadzonego programu kadłuba nośnego oblatało X-24A, który kształtem przypominał bardzo krótką i grubą łzę. Posiadał dwa stery pionowe do kontrolowania lotu oraz chowane podwozie. Został przebudowany później do X24B z napędem rakietowym, który kształtem przypominał bardziej żelazko w układzie podówjnej delty. Wszystkie te maszyny były wynoszone na wysokość ok 14000m (45000ft) przez B-52 i zwalniane do dalszego lotu. Programy testowe kadłubów nośnych zakończyły się w połowie lat 70 XX wieku co było wynikiem malejącego zainteresowania ze strony US Air Force oraz rozwojem prac projektowych wahadłowca kosmicznego kiedy okazało się, że kadłub nośny ze wględu na swoją konstrukcję ma problemy z pomieszczeniem odpowiednich ilości potrzebnego paliwa.

W latach 1995 – 2002 NASA ponownie prowadziło program mający na celu wykorzystanie kadłuba nośnego jako pojazdu załogowego do transportu załóg z ISS – maszyna powstała na podstawie X-24. Program X-38 zawieszono z powodu cięć budżetowych.
Obecnie prowadzony jest program dla statku kosmicznego wielokrotnego użytku pod nazwą Dream Chaser wykorzystującego technologie kadłuba nośnego. Jego głównym zadaniem ma być uzupełnianie zapasów dla ISS oraz transport załogowy. Pierwszy lot planowany jest na luty 2023r.

Warto również wspomnieć, że ZSRR prowadziło prace nad podobnymi konstrukcjami w ramach programu Spiral. Powstał do tego celu MiG-105. Była to ewidentna próba stworzenia orbitalnego statku kosmicznego. Rozwój i badania zawieszono w 1976r. w celu skupienia się na programie Buran.

Odnośnie samego nazewnictwa nie doszukałem się żadnego oficjalnego tłumaczenia ”lifting body” w polskojęzycznych materiałach naukowych. Znalazłem jedynie ”kadłubopłat” użyty w artykule [tutaj]( https://geekweek.interia.pl/raporty/raport-kosmos/misje/news-bezskrzydle-kadluboplaty,nId,1025519) i moim zdaniem nazwa ta wprowadza trochę niepotrzebnego zamieszania, ponieważ płat czy też płatowiec sugeruje istnienie skrzydła, a w tym przypadku jego rolę pełni sam kadłub, tak więc kadłub nośny dokładniej określa czym jest taka maszyna.

Przykładowe dane techniczne:
-------------------------------------------------------------------------------
F2-M1
Załoga: 1
Długość: 6.1m
Rozpiętość: 4.32m
Wysokość: 2.9m
Powierchnia nośna: 12.9m^2
Masa własna (pusty): 454kg
MTOW: 567kg
Vmax: 240km/h | 130kts
-------------------------------------------------------------------------------
F2-M2
Załoga: 1
Długość: 6.76m
Rozpiętość: 2.95m
Wysokość: 2.9m
Powierchnia nośna: 15m^2
Masa własna (pusty): 2096kg
MTOW: 3395kg
Vmax: 750km/h | 405kts
-------------------------------------------------------------------------------
F2-M3

Załoga: 1
Długość: 6.76m
Rozpiętość: 2.95m
Wysokość: 2.9m
Powierchnia nośna: 15m^2
Masa własna (pusty): 2300kg
MTOW: 3600kg
Vmax: 1713km/h | 925kts
-------------------------------------------------------------------------------
HL-10

Załoga: 1
Długość: 6.45m
Rozpiętość: 4.15m
Wysokość: 2.92m
Powierchnia nośna: 14.9m^2
Masa własna (pusty): 2397kg
MTOW: 4540kg
Vmax: 1976km/h | 1067kts
-------------------------------------------------------------------------------
X-24B

Załoga: 1
Długość: 11.43m
Rozpiętość: 5.84m
Wysokość: 3.15m
Powierchnia nośna: 31m^2
Masa własna (pusty): 3538kg
MTOW: 6260kg
Vmax: 1608km/h | 868kts
-------------------------------------------------------------------------------
MiG-105

Załoga: 1
Długość: 10.6m
Rozpiętość: 6.7m
Powierchnia nośna: 24m^2
Masa własna (pusty): 3500kg
MTOW: 4220kg
Vmax: 800km/h | 430kts
-------------------------------------------------------------------------------
X-38

Załoga: 7
Długość: 9.1m
Rozpiętość: 4.42m
Wysokość: 2.22m
Masa własna (pusty): 10659kg
-------------------------------------------------------------------------------
#lotnictwo #samoloty #inzynieria #ciekawostki #historia #gruparatowaniapoziomu #hobby #aircraftboners #zainteresowania #usa #zsrr
Do obserwowania: #whangarzeumajstra - jak komuś podobają się moje wypociny

Poniżej od lewej: X-24A, M2-F3, HL-10