הזנחה של קוצר רוח ויבשה

מטוסים המיועדים לקוצר ראייה ולקרקעות (STOL) כבר מזמן אבן הפינה של גישה אווירית שבה כבישים קונבנציונליים הם לא מעשיים.מאספקת אספקה לכפרים הרריים מרוחקים ותמיכה הקלה אסון לאחר רעידות אדמה כדי לאפשר פעולות צבאיות טקטיות על פסים לא מוכנים, מטוס STOL פועל בסביבות הדורשות גמישות ונפיחות.

מאמר זה חוקר את תצורות המטוסים החדשניות ביותר שמגבירות את יכולות STOL, ומבחן כיצד הן פותרות את המגבלות הפיזיות של פעילות שדה קצר תוך הצבעה לעבר עתיד של גישה ויעילות אף יותר.

ראשי התיבות של STOL Performance

כדי להבין את החידושים, זה עוזר לזכור את הפיזיקה הליבה של מטוס STOL חייב לייצר מספיק מעליות כדי להפוך אווירי במרחק קצר מאוד - לעתים קרובות מתחת 500 רגל, לפעמים פחות מ -100 מטרים - ואז להאט באופן תלול עבור הנחיתה.זה דורש חסכוני מעלית גבוהה (CFLT:0L,maxFLT:1) ובקרת מהירה גבוהה של SLollow, להסתמך על עיצובים גדולים יותר כמו LT2.

עקרונות אווירודינמיקה מרכזיים מנוצלים על ידי תצורה מתקדמת של STOL כוללים:

  • (FLT:0)מעלית הרים נמוכה (FLT:1) - באמצעות מנוע exhaust או prop כביסה ישירות מעל הזרוע כדי להגדיל את מהירות זרימת האוויר המקומית ועיכוב דוכנים.
  • (ב) ⁇ :0) בקרת שכבת העלמה (BLC) ,(BLC)veFLT:1) – שואבת או מפוצץ אוויר כדי למריץ את שכבת הגבול ולשמור על זרימה מחוברת בזווית גבוהה של התקפה.
  • (ב) ,0) ,Circulation controlFLT:1 - באמצעות התפוצצות שיזוף מעל פני כנף מעוגלת שבילים כדי לייצר super-circulation ו-Overlift.
  • (ב) ,0) , לעומת זאת, הובלת מספר רב של בעלי כנף לאורך הקצה המוביל כדי להאיץ את זרימתם וליצור התערבות חיובית.

« מחסומים מתקדמים למעלית גבוהה

Super Critical and Variable-Camber Wings

במקור פותחה יעילות הפלגה טרנזית, (FLT:0) כנפיים קריטיות FLT ( 1:1) הואמו לתפקידים STOL. שלהם משטח גבוה שטוח יותר עיכובים זעזועים במהירויות גבוהות, אבל צורת הייצור הטמונים שלהם יכול להיות משופר עם מערכות מתוחכמות יותר, FLT:2variable-camberirpLT 3 - שבו הכנפיים של כנף ניתן לרפא באופן דינמי יותר כדי לקחת את המשתנים באופן משמעותי על פני השטח של נאס"ל, כולל שינויים מכניים מתקדמים.

הצטרף ל-W Box-Wing Configurations

(ה-FLT:0) , 000 , 000 , 000 ; מושג ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כנפיים וספאן-Loading

Folding Wingtips, שנבנה כעת לתוך Airbus A380 ובואינג 777X, הם לעתים קרובות קשורים עם צלולימנט שער, אבל הם גם מאפשרים תעריפים יעילים יותר עבור Takeoff ו הנחיתה. Deploing את הטיפים למטה יכול לפעול כמו כריות אשר להפחית את גרר המושרה במהלך מטפס, בעוד הארכה נוספת עלייה יחס ומעלה עבור פעולות STOL, תזמון זהיר של קפל יכול להגדיל את המעלית ללא עומס מבניים נמוכים יותר מאשר מגבלות חשמליות.

המונחים: Propulsor-Driven Lift innovation

פיזור חשמלי (DEP)

החידוש המדובר ביותר בעיצוב STOL כיום הוא FLT:0 התפלגות חשמל הנעה חשמלית הנעה 1 (על ידי התקנת מנועים חשמליים קטנים רבים לאורך הקצה המוביל, החלקלקסטר המניע מכוון על פני השטח של כל האגף התעופה, לחץ דינמי ועיכוב דוכנים לזווית של התקפה על פני 40 מעלות צלזיוס X-57 מקסוול, ו- LEAP ניסיוני הראה כנף מהירה שיכולה לייצר רק כמה מטרים סטנדרטיים של חסכוניים של מטוסים.

« « « נפיחות שכבתית ו- Blown Flaps

(ב) (FLT:0) ,Blown flapaps FLT:1hil) לא חדש - ה- Hawker Siddeley Harrier השתמש במנוע מדמם אוויר על פני קצה האגף עבור STOL - אבל עיצובים מודרניים יעילים יותר.FLT:2Upper-surface Blowing (USB) LT3FLT) יכול היום להפחית את ה-FLTS מ-FLTS מ-T מ-FLTS מעל החלק העליון של ה-FLTS, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000, 000 ישירות, 000, 000, 000, 000, 000 ישירות, 000 ישירות, 000, 000, 000 ישירות, 000 ישירות, 000 לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם USB, 000 ישירות, 000 לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם אלחוטית זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם לתוך זרם

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

(הופנה מהדף ⁇ ) לא מוגבל ללוחמים (עבור STOL, מנוע וקטורינג מפוחד מטה במהלך ההמראה מספק מרכיב אנכי ישיר תוספי כנף להרים את הכנפיים.

רכב חדש Configurations

טיטרוטור ו Tiltwing

תצורת הטיטור - המפורסמת ביותר את Bell V-22 Osprey ואת החדש בל V-280 Valor - משלבת את המעלית האנכית של מסוק עם המהירות והטווח של זרם קבוע.במצב STOL, הטיה את הרוטורים באופן חלקי מאפשר ניתוק קצר יותר מאשר מטוס קונבנציונלי תוך ביצוע עומס כבד יותר.

Fan-in-Wing and Lift-Plus-Cruise

עבור כלי רכב הזקוקים הן VTOL והן יכולות STOL, מכוסה על ידי דלתות במהלך השייט:0 ;0 ânb-wingFLT 1 עיצובים להטביע מעריצים בתוך כנף או מתפתל, מכוסה על ידי דלתות במהלך השייט.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.A.E.A.A.S.A.A.E.E.E.E.E.E.E.E.E.E.E.E.E.E.E.E.E.in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-wing-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-wingve-wing-in-in-wingFLT (ב-in-in-in-in-wingFLT 1 עיצובים.wingph.wingph.wingFLT 1 עיצובים.wing

BWB (BWB) ,STOL

גוף כנף משולב מציע משטח הרמת גדול כי באופן טבעי לייצר מעליות גבוהה במהירויות נמוכות עקב החלק הסמיך שלה ואת העומס מבוזר. עם משטחים שליטה נאותה ומניעה מבוזרת, BWB יכול להשיג מהירויות דוכנפיים נמוכות מאוד. מחקרים על ידי נאס"א ובואינג מצביעים על כך ש- BWBWBWBWBWBWTOL המטען יכול לפעול מריצה קצרה כמו 2,000 רגל תוך ביצוע 80,000 פאונד של מטען - בהשוואה לשחית צינור קונבנציונאלי-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-וצריך קונבנציונאלי-5,000 רגלים-ו-ו-ו-ו-וריד-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו-ו--ו-ו-ו-ו----------

חומרים ומבנה הסתגלות

קואוטים קלים עבור משטחים גבוהים

תרכובות פחמן-פיבר מאפשרות בנייתן של מפוסקים מורכבים, מתואמים וסדקים ללא משקל מנגנוני מתכת.ה-FLT:0morphing המוביל EdgeFLT:1 שפותחה על ידי FlexSys (כיום חלק מ- Airbus) הוא מכשיר מדבק חלקה, משתנה-מתאים להחליף סלאטים וטיפות קונבנציונליות.

צורת זיכרון וחומרים חכמים

צורה של ⁇ זיכרון (SMAs) כגון Nitinol יכול להיות מאומן לשנות צורה עם טמפרטורה (מהתחממות מהירה) הם משמשים כדי לפעול סדקים קטנים, כרטיסיות טרימה, ואפילו טוויסט כנף ללא מערכות הידראוליות כבדות.תוכנית DARPA MASM מממנת את הפיתוח של SMA-actuated שבילים כי גדל על ידי 12% על פני משטח קבוע של מבחנים אלה יכול לאפשר עיצוב אופטימלי של חומרים אופטימיים עבור חומרים SMA-מאטמיטיביים.

מבנים מנופחים ומפוזרים

עבור STOL קיצוני - לחשוב שדה-a להרכיב מטוסים - כנפיים מנופחות נבדקו על ידי ILC Dover של נאס"א וקבוצות אחרות.אלה יכולים להיות ארוזים בנפח קטן ולאחר מכן מנופחים עם גז או קצף כדי ליצור כנף נוקשה, גבוהה-lifting, בעוד לא מעשי עבור מטוסים גדולים נוסעים, יש להם יישומים עבור מטוסים טקטיים ושדה אווירי חירום.

יישומים אמיתיים ואופרות

דרישות STOL

דרישות "המטוסים של צבא ארה"ב" הובילו שותפויות ציבוריות-פרטיות בלתי מאוישות.מעבדת המחקר של חיל האוויר (AFRL) ו"המראה האטי של DARPA ומטוסי נחיתה" (VTOL X-Plane) ו"מתקדמים של מטוסי קרב אוויר" (STOL-Ftimized Transport) LT:0hen X-Fätird) LT5 JFätrated CTO-Fern) LT-Fern-F; RUSEWITR) LT5R) LT2Fanthmate, IF; RUSEWTO-FEREWTO, IFEREWTO, IFEREWTO, 3, 3, DTOFanthmate CTO, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, IFanthmate CTO-Fanthmate, IFanthmate CTOFanthm, IFanthm, IFanth) ו-Fanthmate, IFanth: R.

סיוע הומניטרי ואסון

(ב) ארגונים כמו FLT:0) המשימה התעופה אחווה 1R (FLT:103) ותוכנית המזון העולמית של האו"ם מפעילה את מטוסי STOL כגון:2Cessna CaravanFLT 3 ו-FLT:4DHC-6 Twin OtterFLT:5 לכוון לג'ונגל קצר ומטוסי הרים.

ניידות אווירית עירונית (UAM)

בעוד UAM קשורה לעתים קרובות עם VTOL, עיצובים eVTOL רבים למעשה להשיג יעילות טובה יותר לטווח תשלום כאשר מופעל עם גלגל קופה קצר - ביעילות STOL. חברות כמו FLT:0Vertical AerospaceFLT 1 ו-FLT:2Eve Air MobilityFLT 3TO הם חקרו פעולות "ידידותיות" מ-300 רגלים, כמו גם דרישות אוויריות של IFIR5, כמו גם אם יש צורך ב-LFTO, לדוגמה, לדוגמה, IFLT5, ייתכן, כמו גם שימוש ב-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L-L.

אתגרים וההורדרים לאימוץ נרחב

למרות ההבטחה לחידושים אלה, נותרו כמה מחסומים:

  • מורכבות:0 (Certification Complex:FLT:1 תצורה של הרומן מבוזרת הנעה חשמלית, כנפיים מורפיום, מנגנוני הטיה - דורש תקני הסמכה חדשים.FAA ו-EASA עדיין לפתח תנאים מיוחדים עבור eVTOL ומטוסי STOL מתקדמים.התואר "המעמד המיוחד" תחת חלק 23 מתפתח אך לאט.
  • (FLT:0) אחסון ומניעה:FreaLT:1 למערכות חשמל היברידיות-חשמליות עבור STOL דורש כוח גבוה במהלך ההמראה, אשר מדגיש סוללות וניהול תרמי. הנוכחית של אנרגיה סוללה (250-300 Wh / ק"ג) טווח הגבול עבור כל מטוסי STOL החשמליים ל- 200-300 מיילים ימיים.
  • (FLT:0) Noise and Community קבלה: FLT:1 Distributed חשמל מונע להפחית רעש בהשוואה למטוסי Open-rotor, אבל מערכות התפוצצות גבוהות יכולות לייצר רעש פס רחב.Tiltrotors עדיין חזקים במרח. שתף תקני רעש (FAR Part 36) תוך שמירה על ביצועי STOL הוא משחק.
  • (FLT:0Weight ומורכבות מבנית:FLT:1eur Add multiple Motors, סוללות, מערכות קירור ומנגנוני הפעלה מגבירים משקל ריק.כל פאונד נוסף מקטין את המשכורות או טווח.
  • (FLT:0) תשתיות תפעוליות: 1FLT 1 , STOL נהנה מכבישים קצרים, אבל אלה עדיין צריכים להיות מסוללים או קומפקטיים. באזורים מרוחקים, שמירה אפילו רצועה של 300 מטרים יכול להיות מאתגר.

עם זאת, המסלול ארוך טווח ברור: שילוב של הנעה חשמלית, בקרה מתקדמת וחומרים קלים יגרום למטוסי STOL יותר מסוגלים וגישה יותר מאי פעם.

מבט קדימה: העשור הבא של חדשנות STOL

אנו יכולים לצפות לראות כמה מגמות מפתח בעשר השנים הבאות:

  • (FLT:0) ייצור של DEP STOLIRFLT ( 1) 1 נכנס הסמכה חברות כמו אלקטרה Aero (FLT:2ElectracioFLT 3: 3) מתכנן מודל של 9-מסלול על ידי 2028, באמצעות כנפיים מכופות וכוח היברידי.
  • (הופנה מהדף ההרחבה של טכנולוגיית האגף המורפי (FLT:1) מהובלת מנהרות רוח לבדיקות טיסה (נאס"א / העלאת צוקה מתאימה (ACTE) (IMOLT:2NASA ACTEIRLT 3D) הוא מבשר לייצור מפוספסים.
  • (FLT:0) ההטיה החשמלית של Hybrid FIRLT:1 עבור צבא ולוגיסטיקה. Bell's eVTOL משא מזל"ט ורמז הנגזר האזרחי של V-280 על סוג חדש של מטוסים.
  • (FLT:0)Autonomy ובקרת טיסה מתקדמת 1FLT:1 המאפשר פעולות STOL עם עומס עבודה מינימלי טייס.טיס-by-wire מערכות יכול לנהל תזמון מופצים וניתוק כדי לאפשר לכל טייס להשיג ביצועים מקסימליים STOL בבטחה.
  • (FLT:0) Ultra - קיצור של TakeoffFLT:1) - אולי אפילו 100 מטרים - באמצעות כנפיים שליטה במחזור ושפל שכבת גבול, מה שהופך את הקו בין STOL ו VTOL לטשטש יותר ויותר.

ככל שהטכנולוגיות הללו בוגרות, ההגדרה של "דרך" עשויה להשתנות מפס סלולארי לאזור שטוח סביר כמה מאות מטרים זמן.עבור משימות הומניטריות, תגובה אסון וקישוריות אזורית, שינוי זה לא יכול להגיע בקרוב מספיק.

המסע ממטוסי השיח של שנות ה-30 ועד מטוס המפציץ החשמלי של המחר הוא עדות למרדף הבלתי פוסק של קהילת החלל של גישה משופרת.על ידי אימוץ תצורה חדשנית - מפלט מבוזר וכנפיים הסתגלות להטיה היברידית - הדור הבא של מטוס STOL לא רק יקצר את המרחק לתוואי אלא גם להרחיב את המקומות הניתנים למפה.