Horten Ho 229, ένα από τα πιο φουτουριστικά σχέδια των αερομεταφορών

ιδέα τους μοιάζει περισσότερο με ένα ιπτάμενο δίσκο από ένα μαχητικό αεροσκάφος - αυτό είναι ό, τι αεροπορίας εμπειρογνώμονες αποκαλούν μια «ιπτάμενη πτέρυγα», ένα σχέδιο που τάφρους την παραδοσιακή ουραίου πτερυγίου στο πίσω μέρος. Αυτή η σχεδίαση βοηθά στη μείωση του μεγέθους του αεροσκάφους, και δημιουργεί ένα λείο σχήμα - ένα λιγότερο πιθανό να αναπηδήσει πίσω σήματα ραντάρ που στέλνονται έξω για να το εντοπίσει.

έννοια της Northrop Grumman για ένα ιπτάμενο μαχητικό πτέρυγας έχει ομοιότητες με καινοτόμο σχεδιασμό του Hortens »(Credit: Northrop Grumman)

Φαίνεται περίπου τόσο φουτουριστικό, όπως μαχητικά αεροσκάφη μπορεί να πάρει, αλλά γένεση της πηγαίνει πολύ πιο πίσω από ό, τι νομίζετε - σε μια πραγματικά πρωτοποριακή σχεδίαση μαχητικό χτισμένο και πέταξε στη ναζιστική Γερμανία στις τελευταίες ημέρες του Β 'Παγκοσμίου Πολέμου.

Ότι τα αεροσκάφη - η Horten Ho 229 - μπορεί να είναι μια υποσημείωση στην ιστορία της αεροπορίας, αλλά ήταν πολύ πιο μπροστά από την εποχή του, που αεροδυναμική μυστικά της δεν είναι ακόμη πλήρως κατανοητός. Στην πραγματικότητα, υπάρχει μια επικεφαλής επιστήμονας στο Nasa ακόμα εργάζονται για να ανακαλύψουν πόσο οι δημιουργοί του κατάφεραν να ξεπεράσουν τις σημαντικές αεροδυναμικές προκλήσεις που θα πρέπει να έχουν κάνει unflyable.

Ο σχεδιασμός του Χο 229 ήταν απίστευτα προχωρημένο για την εποχή του (Credit: Malyszkz / Wikipedia /)

Το σχέδιο «πετούν πτέρυγα» δεν είναι ένα καθημερινό θέαμα στον ουρανό μας, γιατί είναι απίστευτα σκληρά για να κάνουν την εργασία. Με το να απαλλαγούμε από την ουρά - που βοηθά να κρατήσει σταθερό το αεροσκάφος και σταματά το «εκτροπής» από την μία πλευρά στην άλλη - το αεροσκάφος είναι πολύ πιο δύσκολο να ελεγχθεί. Γιατί, λοιπόν, θα προσπαθήσουμε να οικοδομήσουμε κάτι που ήταν εγγενώς δύσκολο να πετάξει;

Εάν μπορείτε να κάνετε ένα ιπτάμενο έργο πτέρυγα, έχει πολλά πλεονεκτήματα. Η προκύπτουσα αεροπλάνο γίνεται δύσκολο να εντοπιστούν στο ραντάρ, εν μέρει επειδή δεν έχει πτερύγια της ουράς που θα αναπηδήσει πίσω τα κύματα ραντάρ. Το ομαλό σχήμα σημαίνει επίσης ότι το αεροσκάφος έχει ως ελάχιστη οπισθέλκουσα όσο το δυνατόν, το οποίο σημαίνει ότι μπορεί να είναι ελαφρύτερα και πιο αποδοτικά, και, ενδεχομένως, να πετάξει πιο γρήγορα από ό, τι ένα αεροσκάφος πιο συμβατικά σχήμα χρησιμοποιώντας τον ίδιο κινητήρα.

Το Hortens αναπτύξει την προσέγγισή τους πτέρυγα πέταγμα με ολοένα και πιο αποτελεσματική αποτελέσματα

Όλα αυτά φαίνεται καλό στα χαρτιά - αλλά να μπορεί να λειτουργήσει στον πραγματικό κόσμο είναι πολύ πιο δύσκολη. Φέρουν τα φτερά έχουν αποδείξει ότι είναι ένας πονοκέφαλος για τους σχεδιαστές αεροσκαφών που εκτείνεται πίσω σχεδόν στην εποχή των αδελφών Wright. Όλα αυτά κάνουν τα επιτεύγματα των αδελφών γερμανική Horten τόσο εντυπωσιακό.

Τα Hortens - Walter και Reimar - ξεκίνησε το σχεδιασμό του αεροσκάφους στις αρχές του 1930, ενώ η Γερμανία ήταν επίσημα απαγορευτεί από το να έχουν μια δύναμη του αέρα κάτω από τους περιορισμούς της Συνθήκης των Βερσαλλιών μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Τα αδέλφια είχαν προσχωρήσει αθλητικές λέσχες αέρα, που έχει συσταθεί ως έναν τρόπο για να πάρει γύρω από αυτούς τους περιορισμούς, και το οποίο ήταν το θεμέλιο για το τι θα μπορούσε να γίνει πολεμική αεροπορία της ναζιστικής Γερμανίας, η Luftwaffe.

Πολλοί από τους ερασιτέχνες αεροπόρων που αργότερα θα γινόταν Luftwaffe πιλότους μειώσει τα δόντια τους πετούν διάφορα ανεμόπτερα και «ανεμοπλάνα», τροφοδοτούμενη αεροσκάφη που τους δίδαξε τα βασικά στοιχεία της πτήσης. Οι αδελφοί Horten συνδυασμένη πετούν με το σχεδιασμό των αεροσκαφών, καθώς και - στροφή σαλόνι-δωμάτιο της οικογένειας σε ένα εργαστήριο για να εργαστούν σε νέα σχέδια, σύμφωνα με την ιστοσελίδα της αεροπορίας Aerostories .

νέο μαχητικό

Το ζευγάρι ακολούθησε μερικές από τις εσωτερικές ιδέες αντισυμβατικό σχεδιαστής αεροσκαφών Frederich Lippisch, ο οποίος ήταν ένας πρωτοπόρος της σχεδίασης αεροσκαφών δέλτα φτερό ? μια άλλη ριζοσπαστική μορφή που τέθηκε σε δική του μόλις είχε αναπτυχθεί κινητήρες τζετ. Οι Hortens αναπτύξει την προσέγγισή τους πτέρυγα πέταγμα με όλο και πιο ουσιαστικά αποτελέσματα, που λήγει σε Horten Ho IV ανεμόπτερο τους, στην οποία ο πιλότος πεσμένος μπρούμυτα στο αεροσκάφος, το οποίο σήμαινε το θόλο πιλοτήριο δεν προεξέχουν μέχρι στιγμής έξω από την άτρακτο και να δημιουργήσει αεροδυναμική αντίσταση.

Μέχρι τη στιγμή που ο Χο IV αλεξίπτωτο ήταν υπό δοκιμή, Walter Horten είχε ήδη υπηρετήσει ως πιλότος Luftwaffe κατά τη διάρκεια της Μάχης της Βρετανίας. Russ Lee, ένας επιμελητής στο Μουσείο Αέρα και Διαστήματος Smithsonian στην Ουάσινγκτον, λέει ότι αυτό ήταν ένα σημείο καμπής. "Οι Γερμανοί, φυσικά, έχασε τη μάχη της Βρετανίας, και Walter συνειδητοποίησε ότι η Γερμανία χρειάζεται ένα νέο είδος των μαχητικών αεροσκαφών. Και ένα αεροσκάφος all-πτέρυγα μπορεί να κάνει αυτό το καλό νέο μαχητικό. "

Την ίδια στιγμή, ο επικεφαλής της Luftwaffe, Hermann Goring, είχε ζητήσει σχέδια σε ένα πρόγραμμα που ονομάζεται «3x1000» - τα αεροσκάφη που θα είναι σε θέση να μεταφέρει ένα 1,000kg (2,200lb) bombload 1.000 μίλια (1.600 χιλιόμετρα) σε 1.000 χιλιόμετρα / h (625 μίλια/ώρα). Αυτό οδήγησε τους Hortens να αναπτύξει αυτό που θα γινόταν τελικά οι Ho 229 πρωτότυπα. Το πρώτο από τα τρία πρωτότυπα ήταν μια μη τροφοδοτούμενη ανεμόπτερο, που χτίστηκε για να ελέγξετε την αεροδυναμική σχεδίαση. Το δεύτερο πρόσθεσε κινητήρες τζετ, και πέταξε με επιτυχία στις 2 Φεβρουαρίου 1945, αν και συνετρίβη μετά από μηχανική βλάβη σε μια άλλη δοκιμαστική πτήση λίγες εβδομάδες αργότερα, σκοτώνοντας πιλοτική δοκιμή του. Αλλά οι δοκιμές απέδειξαν, λέει ο Lee, ότι το αεροσκάφος θα μπορούσε να απογειωθεί, κρουαζιέρα και της γης, και βασικό σχεδιασμό του αεροσκάφους ήταν υγιής.

Το πρωτότυπο Ho 229 βρίσκεται στο στάδιο αποκατάστασης (Credit: BrettC23 / Wikipedia / CC BY-SA 4.0)

Lee έχει έναν καλό λόγο να γνωρίζουν την Ho 229 backstory τόσο καλά? αυτός είναι υπεύθυνος για τη διατήρηση και την αποκατάσταση της μόνη άλλη Ho 229 να έχουν κατασκευαστεί, το τρίτο, εν μέρει ολοκληρωθεί πρωτότυπο, γνωστό ως Ho 229 V3. Είχε ληφθεί - όπως και πολλά άλλα παραδείγματα αιχμής σχεδιασμό γερμανικά αεροσκάφη - προς τις ΗΠΑ μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Στην πορεία, θα περάσει ένα σύντομο χρονικό διάστημα στο Βρετανικό εγκαταστάσεις δοκιμών στο Farnborough, κοντά στο Λονδίνο.

«Η λέξη επαναστατική δεν είναι ακατάλληλη, όταν μιλάμε για το Ho 229», λέει ο Λι. "Τα Hortens ήταν πιο προηγμένες στον τομέα αυτό από οποιονδήποτε άλλο στον κόσμο."

Η Northrop B-2, το αεροσκάφος που βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της πυρηνικής αποτροπής των ΗΠΑ, φαίνεται με την πρώτη ματιά σαν μια προφανής απόγονος του σχεδιασμού ιδιοφυΐα των Hortens ». Τόσο μεγάλο μέρος έτσι, ότι μερικοί σχολιαστές περιέγραψε την Ho 229 ως "πρώτο stealth βομβαρδιστικό του κόσμου» - αν και ο ρόλος του θα ήταν να καταρρίψουν τους στόλους των συμμαχικών βομβαρδιστικών που επιτίθενται γερμανική βιομηχανική στόχους και τις πόλεις.

Ένα από τα δυσκολότερα πράγματα είναι να πάρει ένα αεροσκάφος χωρίς ουρά για να είναι πτητικά κατά τη διάρκεια ένα στασίδι - Russ Lee, Smithsonian Αεροναυτικής και Διαστήματος

"Απλά να πάρει ένα από αυτά τα πράγματα για να πετάξει, αλλά θα έπρεπε να κάνει το φτερό κάνει όλη τη δουλειά, και να καταλήξουμε με ένα αεροπλάνο που συμπεριφέρθηκε όπως επίσης και ένα συμβατικό αεροπλάνο με ουρά."

Εκτός από την τάση να «εκτροπής» πλευρά στην άλλη στην καλύτερη των περιπτώσεων, μια ουρά αεροπλάνο μπορεί να γίνει σχεδόν ανεξέλεγκτη, όταν ο κινητήρας σβήσει. "Ένα από τα μεγάλα πράγματα με αυτό το αεροσκάφος ήταν η σταθερότητά του κατά την πτήση. Ένα από τα δυσκολότερα πράγματα είναι να πάρει ένα αεροσκάφος χωρίς ουρά για να είναι σε θέση να είναι πτητικά κατά τη διάρκεια ένα στασίδι, και αυτό είναι κάτι που κάθε αεροσκάφος πρέπει να είναι σε θέση να ολοκληρώσει, »λέει ο Lee.

Οι Hortens ήταν σε θέση να κρατήσει τα αεροσκάφη τους σταθερά κάνοντας καιρό η πτέρυγα και λεπτό (γνωστό ως λόγος πτέρυγα υψηλής πτυχή). Αυτή η εξάπλωση του βάρους του αεροσκάφους σε μια μεγαλύτερη περιοχή επιφάνειας, και επίσης μειώνει την αναλογία του αέρα που δημιουργεί μια δίνη γύρω από τη πτέρυγα - ένα μίνι ανεμοστρόβιλος που δημιουργεί οπισθέλκουσα - επιβραδύνοντας το αεροσκάφος προς τα κάτω.

Ριζική αλλαγή στο σχήμα

Reimar Horten μπορεί να μην έχουν πλήρη επίγνωση του γεγονότος ότι ήταν η επίλυση αυτών των δύο κρίσιμες αεροδυναμικά προβλήματα μονομιάς. Αυτό είναι ό, τι πιστεύει Al Bowers, ένας Nasa επικεφαλής επιστήμονας στο Neil Armstrong Ένα Ερευνητικό Κέντρο Πτήσεων στην Καλιφόρνια.Bowers έχει τον έλεγχο αρχές σχεδιασμού των Hortens »για πολλά χρόνια. Bowers λέει ιδιοφυΐα Reimar Horten ήταν σε χρήση ένα «σχήμα καμπάνας» πτέρυγα να ακυρώσει τα θέματα εκτροπής ένα αεροσκάφος, χωρίς ουρά συνήθως υποφέρει, αλλά το οποίο επίσης μειωμένη οπισθέλκουσα.

φτερά της Ho 229 είναι ριζικά διαφορετικό από το είδος ελλειπτικό σχήμα που θεωρήθηκε για να δημιουργήσει την πιο ανελκυστήρα και μείωση της αντίστασης (δείτε το φτερό ενός μαχητή Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο Spitfire κατωτέρω, ένα παράδειγμα ενός συμβατικού ελλειπτική πτέρυγα).

Στη δεκαετία του 1940, τα περισσότερα αεροσκάφη είχαν ελλειπτικά φτερά, όπως το Spitfire δει εδώ (Credit: iStock)

σχεδιασμός πτέρυγα Horten που επανέλαβε τις αρχές ενός άλλου πρωτοποριακού Γερμανό σχεδιαστή, Ludwig Prandtl, ο οποίος ήταν ο πρώτος επιστήμονας αεροδυναμική να τονίσω ότι το σχήμα ενός wingtip θα μπορούσε να επηρεάσει μαζικά ικανότητα πτήσης ενός αεροσκάφους. Είχε, επίσης, έρχονται με το σχήμα καμπάνας πτέρυγα στις αρχές της δεκαετίας του 1930, αλλά είχε πράξει να μειώσει την έλξη, δεν συνειδητοποιούν ότι θα επιλύσει επίσης τα προβλήματα εκτροπής σε μια ουρά του αεροσκάφους. Η πτέρυγα, με πολλούς τρόπους, κάνει ό, τι κάνει φτερό ενός πουλιού κατά την πτήση? εξέλιξη δεν έχει ακόμη αισθανθεί την ανάγκη να τεθεί όρθια ουρά ενός πουλιού, μετά από όλα.

"Ο Χο 229 ήταν δεκαετίες μπροστά από την εποχή του», λέει ο Bowers. «Πιστεύω ότι θα πρέπει να εμφανίζεται ως ο πρόγονος του μέλλοντος των αερομεταφορών».

Πετώντας σχέδια πτέρυγα απέκτησα κάποια αξιοπιστία στη δεκαετία του 1950, κυρίως λόγω των προσπαθειών του Jack Northrop, ο οποίος είχε εμπνευστεί από να δει μερικά από τα αθλήματα ανεμόπτερα του Horten στη δεκαετία του 1930. Η κατέλαβε Ho 229 μπορεί επίσης να έχει τον ενθάρρυνε.ανεπιτυχής YB-35 της Northrop που πετούν σχεδιασμό πτέρυγα βομβιστής στα τέλη της δεκαετίας του 1940, ήταν περιορισμένη λόγω τεράστια προβλήματα κραδασμών που προκαλούνται από τις μηχανές ελικοφόρα, δείχνοντας ότι οι Hortens είχαν δίκιο να χρησιμοποιούνται αεριωθούμενα σε μεταγενέστερο τζετ-αυτοκινούμενα YB- του Χο 229. Northrop του 49 σχέδιο που χρησιμοποιείται κινητήρες τζετ, και ενώ ποτέ δεν τέθηκε σε λειτουργία, που άνοιξε το δρόμο για το Πνεύμα Β-2 της εταιρείας stealth βομβαρδιστικό δεκαετίες αργότερα, ένα σχέδιο το οποίο μοιράζεται σίγουρα κάποιες φυσικές ομοιότητες με την Ho 229.

Reimar Horten ήταν στο σωστό δρόμο. Ο ίδιος δεν είδε ποτέ το πλήρες δυναμικό των ιδεών του - Al Bowers, Nasa

Bowers έχει χρησιμοποιώντας τις αρχές της Ho 229 και από προηγούμενα πειράματα Prandtl του σε ένα σχέδιο της NASA, την έννοια που φέρουν πτέρυγα Prandtl-D , ένα μη επανδρωμένο ιπτάμενο φτερό που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για μία ημέρα για να εξερευνήσετε τον Άρη.

Η Prandtl-D θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για Άρη ερευνητικές αποστολές, πιθανόν ξεκίνησε από ένα ανεμοπλάνο σε μεγάλο υψόμετρο, που φέρουν κάτω από τη δική του ισχύ για περίπου 10 λεπτά πριν από την ολίσθηση προς τα κάτω για να προσγειωθεί στην επιφάνεια του πλανήτη. Η Prandtl-D δεν θα είναι πουθενά τόσο μεγάλη όσο η Ho 229 όμως - αυτό είναι αναμενόμενο να έχει άνοιγμα φτερών μόλις 2 ft και ζυγίζει λίγο περισσότερο από 1.3kg (£ 3).

Ο σχεδιασμός του Χο 229 έχει επηρεάσει το έργο της NASA για ένα μικρό πέταγμα πτέρυγα η οποία θα μπορούσε να εξερευνήσουν τον Άρη (Credit: Tom Tschida / Nasa)

«Πιστεύουμε ότι η λύση Prandtl (και Horten) είναι η απάντηση που έχετε ψάξει σε όλο το μήκος,» λέει ο Bowers. "Εξηγεί τόσα πολλά πράγματα για την πτήση των πουλιών, και την ελαχιστοποίηση σύρετε, και την ανώτερη απόδοση δυνατόν στο μέλλον αεροσκάφη. Είναι πεποίθησή μου ότι μπορούμε να βελτιώσουμε την αποτελεσματικότητα των αεροσκαφών κατά τουλάχιστον 70%. Και η δική μου δουλειά είναι απλά μια γρατσουνιά στην επιφάνεια. Reimar Horten ήταν στο σωστό δρόμο. Ο ίδιος δεν είδε ποτέ το πλήρες δυναμικό των ιδεών του. Ωστόσο, υποψιάζομαι, αν μπορούσε να δει πού βρισκόμαστε σήμερα, θα ήταν ευχαριστημένος. Ίσως όχι και τόσο ευχαριστημένος από το ρυθμό της προόδου μας, αλλά ότι είμαστε επιτέλους ακούει. "

Όπως για παράδειγμα το Σμιθσόνιαν αυτού του μεγαλόπνοου σχεδιασμού; Lee λέει ότι το έργο να διατηρήσει αυτό το πρωτοποριακό design είναι σταδιακή και επίπονη, και είναι απίθανο να έχει ολοκληρωθεί μέχρι τις αρχές της δεκαετία του 2020. Στη συνέχεια, αυτό το εμπνευσμένο, παραβλέπεται το σχεδιασμό θα είναι σε δημόσια θέα - και αεροδυναμική ιδιοφυΐα του Hortens »μπορεί να εκτιμηθεί από ένα ευρύτερο κοινό.

Πηγή:BBC