Čak su i najneobičniji zrakoplovi izgrađeni prema principima simetrije u osvit zrakoplovne industrije. Bilo koji zrakoplov imao je konvencionalni trup, na koji su konvencionalna krila bila pričvršćena okomito. Međutim, postupno, s razvojem aerodinamike, dizajneri su počeli razmišljati o stvaranju zrakoplova s asimetričnim krilom. Predstavnici tmurnog njemačkog genija prvi su došli do toga: 1944. sličan projekt predložio je Richard Vogt, glavni dizajner Blohm & Vossa. Međutim, njegov projekt nije bio utjelovljen u metalu; američka NASA AD-1 uistinu je bila prvi zrakoplov s okretnim krilom.
NASA AD-1 (Ames Dryden-1) eksperimentalni je zrakoplov dizajniran za proučavanje koncepta asimetrično promjenjivog okretnog krila. Postao je prvi zrakoplov s kosim krilom na svijetu. Neobični zrakoplov izgrađen je u Sjedinjenim Državama 1979. godine, a prvi je let obavio 21. prosinca iste godine. Ispitivanja zrakoplova s okretnim krilom nastavila su se do kolovoza 1982., a za to vrijeme 17 pilota uspjelo je svladati AD-1. Nakon zatvaranja programa, zrakoplov je poslan u Muzej grada San Carlosa, gdje je i dalje dostupan svim posjetiteljima i jedan je od najvažnijih izloženih eksponata.
Njemački pokusi
U Njemačkoj su tijekom Drugog svjetskog rata prilično ozbiljno radili na stvaranju zrakoplova s asimetričnim krilom. Dizajner Richard Vogt bio je poznat po svom atipičnom pristupu stvaranju zrakoplovne tehnologije, shvatio je da nova shema neće spriječiti stabilnost zrakoplova u zraku. 1944. stvorio je zrakoplovni projekt Blohm & Voss i P.202. Glavna ideja njemačkog dizajnera bila je mogućnost značajnog smanjenja otpora pri letenju velikom brzinom. Zrakoplov je uzletio konvencionalnim simetričnim krilom, budući da je malo zamahnuto krilo imalo visok koeficijent podizanja, ali već tijekom leta krilo se okrenulo u ravnini paralelnoj s osi trupa, smanjujući razinu otpora. Istodobno su se u Njemačkoj radili klasičnim simetričnim zamahom krila na lovcu Messerschmitt P.1101.
Blohm & Voss i P.202
Ali čak i u Njemačkoj u posljednjim ratnim godinama, projekt zrakoplova Blohm & Voss i P.202 djelovao je ludo, nikada nije bio utjelovljen u metalu, zauvijek je ostao samo u obliku nacrta. Zrakoplov koji je projektirao Vogt trebao je dobiti raspon krila od 11,98 metara, koji se okretao na središnjoj šarki pod kutom do 35 stupnjeva - s maksimalnim odstupanjem raspon krila promijenio se na 10,06 metara. Glavnim nedostatkom projekta smatrao se težak i glomazan (prema izračunima) mehanizam za okretanje krila, koji je zauzimao puno prostora unutar trupa zrakoplova, te nemogućnost korištenja krila za vješanje dodatnog oružja i opreme bio i ozbiljan nedostatak.
Iznenađujuće, Vogt nije bio jedini njemački dizajner koji je razmišljao o zamahnom krilu. Sličan projekt pripremili su inženjeri u Messerschmittu. Projekt Me P.1109 koji su predstavili čak je dobio nadimak "škare krilo". Projekt koji su stvorili imao je dva krila odjednom. Štoviše, bili su neovisni jedno o drugom. Jedno krilo nalazilo se iznad trupa zrakoplova, drugo - ispod njega. Prilikom okretanja gornjeg krila u smjeru kazaljke na satu, donje krilo se rotiralo na isti način, ali suprotno od kazaljke na satu. Ovaj je dizajn omogućio kvalitativnu kompenzaciju iskrivljenosti zrakoplova asimetričnom promjenom zamaha. Istodobno, krila su se mogla okretati pod kutom do 60 stupnjeva, dok se, kad su se nalazila okomito na trup zrakoplova, nije razlikovala od klasičnog dvokrilca. Pritom se Messerschmitt suočio s istim problemima kao i Blohm & Voss: vrlo složen mehanizam okretanja. Unatoč činjenici da niti jedan njemački asimetrični zrakoplov nije otišao dalje od papirnatih projekata, valja priznati da su Nijemci u svom razvoju bili ozbiljno ispred svog vremena. Amerikanci su uspjeli ostvariti svoj plan tek krajem sedamdesetih.
NASA AD -1 - leteća asimetrija
Ideje njemačkih dizajnera u metalu su provele njihove američke kolege. Pristupili su tom pitanju što je moguće temeljitije. Neovisno o Nijemcima 1945., američki inženjer Robert Thomas Johnson iznio je svoju ideju o svojevrsnom "škarestom krilu", prema njegovoj zamisli takvo se krilo moralo okrenuti na posebnoj šarki. Međutim, tih godina nije mogao realizirati svoju ideju, tehničke mogućnosti nisu dopuštale. To se promijenilo 1970 -ih kada je tehnologija omogućila stvaranje asimetričnih zrakoplova. U isto vrijeme, isti Richard Vogt, koji je emigrirao u Sjedinjene Američke Države nakon završetka Drugoga svjetskog rata, pozvan je kao konzultant projekta.
Do tada su dizajneri već znali da zrakoplovi s promjenjivim zamahnim krilima imaju niz nedostataka. Glavni nedostaci ovog dizajna uključivali su: pomak aerodinamičkog fokusa pri promjeni zamaha, što je dovelo do povećanja otpora uravnoteženja; povećanje mase konstrukcije zbog prisutnosti grede i zakretnih šarki konzola pričvršćenih na nju, kao i brtvi povučenog položaja krila zrakoplova. Oba ova nedostatka u konačnici su bila razlog smanjenja dometa leta ili smanjenja mase korisnog tereta.
Istodobno, zaposlenici NASA -e bili su uvjereni da će zrakoplov s asimetrično promjenjivim krilom za brisanje (KAIS) biti lišen navedenih nedostataka. S takvom shemom, krilo bi bilo pričvršćeno na trup zrakoplova pomoću jedne zakretne šarke, a promjena zamaha konzola pri zakretanju krila izvodila bi se istodobno, ali imala je suprotan karakter. Usporedna analiza zrakoplova s promjenjivim zamahnim krilima standardne sheme i KAIS-a koju su proveli stručnjaci NASA-e pokazala je da druga shema pokazuje smanjenje otpora za 11-20 posto, masa konstrukcije smanjuje se za 14 posto, a otpor valova pri letenju nadzvučnim brzinama trebalo bi se smanjiti za 26 posto. …
Istodobno, zrakoplov s asimetričnim krilom imao je svoje nedostatke. Prije svega, s velikim kutom zamaha, ravna konzola ima veći efektivni napadni kut od obrnute, što dovodi do asimetrije otpora i, kao posljedica, do pojave parazitskih zakretnih momenata u nagibu, kotrljati se i zijevati. Drugi je problem bio što KAIS karakterizira dvostruko veće povećanje debljine graničnog sloja duž raspona krila, a svako asimetrično zastoj strujanja izaziva intenzivne smetnje. No, unatoč tome, vjerovalo se da bi se negativni učinci mogli otkloniti uvođenjem sustava upravljanja "fly-by-wire", koji bi automatski utjecao na aerodinamičke kontrole zrakoplova, ovisno o različitim parametrima: napadnom kutu, brzini leta, zamahu krila kut. U svakom slučaju, za provjeru svih izračuna bilo je potrebno izgraditi leteći model.
Koncept KAIS uspješno je testiran na bespilotnom modelu, nakon čega je bilo potrebno prijeći na stvaranje punopravnog zrakoplova. Eksperimentalni projekt dobio je naziv NASA AD-1 ili Ames Dryden-1. Zrakoplov je dobio ime po istraživačkim centrima koji su radili na projektu - NASA Ames i NASA Dryden. U isto vrijeme, stručnjaci Boeinga bili su odgovorni za cjelokupni dizajn zrakoplova. Prema izračunima NASA -inih inženjera i raspoloživom projektnom zadatku, američka tvrtka Rutan Aircraft Factory sastavila je potrebne zrakoplove. Istodobno, jedan od zahtjeva projekta bio je držati se unutar proračuna od 250 tisuća dolara. Za to je eksperimentalni zrakoplov bio što jednostavniji u tehnološkom smislu i jeftin; na zrakoplov su ugrađeni prilično slabi motori. Novi zrakoplov bio je spreman u veljači 1979., nakon čega je isporučen u Kaliforniju na NASA -inom aerodromu Dryden.
Krilo eksperimentalnog zrakoplova AD-1 moglo se rotirati duž središnje osi za 60 stupnjeva, ali samo u smjeru suprotnom od kazaljke na satu (ovo je rješenje uvelike pojednostavilo dizajn bez gubitka prednosti). Zaokret krila brzinom od 3 stupnja u sekundi omogućio je kompaktni elektromotor, koji je bio ugrađen unutar trupa zrakoplova izravno ispred glavnih motora. Kao potonji, korištena su dva klasična turboreaktivna motora Microturbo TRS18 francuske proizvodnje s potiskom od 100 kgf svaki. Raspon trapeznog krila, postavljen okomito na trup, iznosio je 9, 85 metara, a pri najvećem zavoju - samo 4, 93 metra. Istodobno, najveća brzina leta nije prelazila 400 km / h.
Zrakoplov je prvi put poletio 21. prosinca 1979. godine. Na svom prvom letu upravljao je NASA -in pilot pilot Thomas McMurphy. Polijetanje zrakoplova izvedeno je s okomito učvršćenim krilom, kut rotacije krila promijenio se već u letu nakon postizanja potrebne brzine i visine. U sljedećih 18 mjeseci, sa svakim novim probnim letom, krilo zrakoplova AD-1 rotiralo se za 1 stupanj, uz snimanje svih pokazatelja leta. Kao rezultat toga, sredinom 1980. godine eksperimentalni zrakoplov dosegao je maksimalni kut krila od 60 stupnjeva. Probni letovi nastavili su se do kolovoza 1982., s ukupno 79 letova zrakoplova. Dogodilo se da je na posljednjem letu 7. kolovoza 1982. avion podigao Thomas McMurphy, dok je na njemu tijekom cijelog testnog razdoblja letelo 17 različitih pilota.
Program ispitivanja pretpostavljao je da će dobiveni rezultati pomoći u korištenju asimetrične promjene zamaha krila pri obavljanju dugih međukontinentalnih letova - brzina i ušteda goriva trebali su se na najbolji način isplatiti na vrlo velikim udaljenostima. Eksperimentalni zrakoplov NASA AD-1 dobio je pozitivne kritike pilota i stručnjaka, ali projekt nije dobio daljnji razvoj. Problem je bio u tome što se na program prvotno gledalo kao na istraživački program. Nakon što je primila sve potrebne podatke, NASA je jednostavno poslala jedinstveni zrakoplov u hangar, odakle je kasnije prebačen u muzej zrakoplovstva. NASA je oduvijek bila istraživačka organizacija koja se nije bavila izgradnjom zrakoplova, a nitko od najvećih proizvođača zrakoplova nije bio zainteresiran za koncept rotirajućeg krila. Prema zadanim postavkama, svaki međukontinentalni putnički brod bio je složeniji i veći od zrakoplova AD-1 "igračka", pa tvrtke nisu riskirale. Nisu željeli ulagati u istraživanje i razvoj, iako obećavajući, ali ipak sumnjiv dizajn. Vrijeme za inovacije u ovom području, po njihovom mišljenju, još nije došlo.
Letne performanse NASA-e AD-1:
Ukupne dimenzije: duljina - 11, 8 m, visina - 2, 06 m, raspon krila - 9, 85 m, površina krila - 8, 6 m2.
Težina prazna - 658 kg.
Maksimalna težina pri polijetanju - 973 kg.
Elektrana je 2 turboreaktivna motora Microturbo TRS18-046 s potiskom 2x100 kgf.
Krstareća brzina - 274 km / h.
Maksimalna brzina je do 400 km / h.
Posada - 1 osoba.
