Skrzydło o zmiennej geometrii - Polski Serwis Naukowy

Zakres zmiany geometrii skrzydeł w Bell X-5

General Dynamics F-111A ze skrzydłami w różnych położeniach

Grumman F-14 Tomcat ze złożonymi skrzydłami w trakcie Operacji Southern Watch nad Irakiem

Rozwiązanie mechanizmu zmiany skosu skrzydła w Panavia Tornado

Rozwiązanie mechanizmu zmiany skosu skrzydła w MiG-23

Skrzydło o zmiennej geometrii to skrzydło lotnicze (powierzchnia nośna), którego położenie w płaszczyźnie poziomej, a tym samym skos może być zmieniany w locie przy użyciu odpowiedniego mechanizmu w celu dopasowania charakterystyk siły nośnej powstającej przy różnych prędkościach.

Grumman F-14 Tomcat (ang. Kocur) – amerykański naddźwiękowy, myśliwiec pokładowy Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych o zmiennej geometrii skrzydeł zaprojektowany przez wytwórnię Grumman. F-14 Tomcat był samolotem obrony floty, przewagi powietrznej i rozpoznania taktycznego, później poprzez dodanie możliwości przenoszenia bomb przystosowany do zadań bliskiego wsparcia. Samolot ten został zaprojektowany po zakończeniu programu myśliwca obrony floty F-111B i był pierwszym myśliwcem nowej generacji opracowanym w oparciu o doświadczenia bojowe w walce z MiGami wyniesione z wojny w Wietnamie.
Prędkość naddźwiękowa (supersoniczna) – w aerodynamice prędkość obiektu lub przepływu, poruszającego się szybciej niż prędkość dźwięku (przy temp. +20 °C = 340 m/s). Prędkości ponad pięciokrotnie większe od prędkości dźwięku często nazywane są prędkościami hipersonicznymi. Przy zbliżaniu się do prędkości dźwięku dochodzi do powstawania fal uderzeniowych i zjawisk związanych z tak zwaną barierą dźwięku i gromem dźwiękowym.

Zmienna geometria skrzydła ma na celu połączenie w jednym samolocie sprzecznych wymogów i osiągów: wysokiej doskonałości aerodynamicznej, umożliwiającej krótki start i lądowanie (patrz też STOL) z niewielką prędkością oraz duży zasięg samolotu (skrzydło proste) ze zdolnością do lotu z dużymi, naddźwiękowymi prędkościami (skrzydło skośne, skrzydło delta).

Su-17 (oraz jego wersje eksportowe Su-20 i Su-22), oznaczenie NATO Fitter - samolot szturmowo-bombowy produkcji ZSRR używany przez kraje byłego Układu Warszawskiego, Bliskiego Wschodu oraz Libię, Wietnam, Peru i Angolę. Maszyna zyskała pieszczotliwy przydomek wśród pilotów którzy nazywają ją "Suczką".
Samolot – statek powietrzny cięższy od powietrza (aerodyna), utrzymujący się w powietrzu dzięki wytwarzanej sile nośnej za pomocą nieruchomych, w danych warunkach względem statku, skrzydeł. Ciąg potrzebny do utrzymania prędkości wytwarzany jest przez jeden lub więcej silników.

Zakres regulacji skosu zawiera się zwykle, zależnie od konkretnego typu samolotu, w którym zostało zastosowane, w przedziale od około 16° w położeniu najbardziej zbliżonym do „wyprostowanego” do około 75° (np. MiG-23 16° – skrzydło wyprostowane, 72° – skrzydło z maksymalnym skosem, Grumman F-14 Tomcat: 20°/75°).

Boeing F/A-18E/F Super Hornet (po ang. super szerszeń) – amerykański naddźwiękowy wielozadaniowy samolot pokładowy US Navy wprowadzony do służby pod koniec lat 90. jako powiększona i unowocześniona wersja F/A-18C/D Hornet.
B-1B Lancer (ang. lansjer) – amerykański bombowiec strategiczny dalekiego zasięgu zbudowany przez wytwórnię Rockwell International (obecnie Boeing IDS). Wraz z samolotami B-52 Stratofortress i B-2 Spirit stanowi trzon strategicznego lotnictwa bombowego Stanów Zjednoczonych.

Pierwszym seryjnie produkowanym samolotem o zmiennej geometrii skrzydeł był amerykański General Dynamics F-111, oblatany w grudniu 1964 roku.

Skrzydła o zmiennej geometrii zostały opracowane w ramach projektów wojskowych i były stosowane w samolotach bojowych, powstałych w latach 1964 (F-111) – 1981 (Tu-160). Obecnie (listopad 2010) w użyciu pozostaje już niewiele typów takich maszyn, m.in.: F-111 w Australii, który ma być wycofany do końca 2010 roku i zastąpiony przez F/A-18E/F Super Hornet , a poza nim: B-1B Lancer, Tu-160 Blackjack, oraz Tu-22M.

Doskonałość statku powietrznego (doskonałość aerodynamiczna) - jest to stosunek współczynnika siły nośnej Cz do współczynnika oporu Cx (np.: 32).
Skrzydło samolotu (płat nośny) – zespół płatowca, jeden z głównych elementów konstrukcyjnych statków powietrznych (samolotów, szybowców) służący do wytwarzania siły nośnej. W przekroju skrzydło ma kształt profilu lotniczego. Na krawędzi skrzydła umieszczone są lotki i często urządzenia do zwiększenia siły nośnej. Skrzydło tworzy często zespół konstrukcyjny w skład którego mogą wchodzić gondole silnikowe, podwozie, zbiorniki paliwa oraz pomieszczenia na ładunek użytkowy.

Działanie

Zmiana kąta skosu płata nośnego pozwala dopasować wielkość powstającej siły nośnej, oporu powietrza i doskonałości aerodynamicznej statku powietrznego. Ustawienie małego kąta skosu płata (skrzydło niemal „wyprostowane”), dzięki powstałej w ten sposób m.in. większej powierzchni i wynikającej z tego większej sile nośnej, pozwala startować, lądować i lecieć z mniejszymi prędkościami lub zabrać większą ilość paliwa/ładunku. Zwiększa się również manewrowność samolotu przy niskiej prędkości. Ustawienie dużego kąta skosu zmniejsza opór powietrza na skrzydle i umożliwia lot z prędkościami naddźwiękowymi.

Su-24 (ros. Су-24 w kodzie NATO Fencer) – radziecki dwusilnikowy samolot bombowy o zmiennej geometrii skrzydeł, zdolny do działań w każdych warunkach atmosferycznych i o dowolnej porze doby, opracowany przez biuro konstrukcyjne Suchoja.
Tu-160 (ros. Ту-160) – radziecki i rosyjski odrzutowy naddźwiękowy bombowiec strategiczny o zmiennej geometrii skrzydeł, zbudowany w biurze konstrukcyjnym Tupolewa, w kodzie NATO oznaczany jako "Blackjack", używany od 1987. Jest to najcięższy samolot bojowy świata. Obok Tu-95 stanowi podstawowe uzbrojenie rosyjskiego lotnictwa strategicznego. Konstrukcja została wzorowana na bombowcu B-1 Lancer.

NASA AD-1, eksperymentalny samolot ze skrzydłem typu oblique wing

Szczególną wersję skrzydła o zmiennej geometrii była koncepcja skrzydła typu oblique wing (ang. oblique = ukośny, krzywy), w której umocowany w jednym punkcie obrotu, stanowiący jeden element płat, był obracany wokół tego punktu.

Samolotów ze skrzydłami o zmiennej geometrii nie należy mylić z samolotami o składanych skrzydłach (np. stacjonujących na lotniskowcach), w których płaty składane są w celu zmniejszenia powierzchni hangarowania.

MiG-23 (ros. МиГ-23 oznaczenie NATO: Flogger – knut) – radziecki samolot, zaprojektowany jako myśliwiec, lecz później powstały także wersje przeznaczone do innych celów. Przez pilotów nazywany niekiedy żartobliwie "pterodaktyl". Używany był w ZSRR. Wersja MiG-23MF znalazła się na wyposażeniu armii krajów Układu Warszawskiego oraz Algierii, Iraku, Kuby i Libii. Wersję MiG-23BN używały Algieria, Czechosłowacja, Egipt, Etiopia, Indie, Irak, Kuba, Liban oraz Syria i Wietnam. Polskie maszyny wycofano ze służby ze względu na ich małą liczebność.
Su-17 (oraz jego wersje eksportowe Su-20 i Su-22), oznaczenie NATO Fitter – samolot szturmowo-bombowy produkcji ZSRR używany przez kraje byłego Układu Warszawskiego, Bliskiego Wschodu oraz Libię, Wietnam, Peru i Angolę. Maszyna zyskała pieszczotliwy przydomek wśród pilotów którzy nazywają ją "Suczką".

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)