جسم الجناح المخلوط: الفرق بين النسختين

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
التعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
أُنشئَت بترجمة الصفحة "Blended wing body"
(لا فرق)

نسخة 15:28، 17 يوليو 2022

النموذج الأولي X48B BWB كما هو موضح أعلاه

جسم الجناح المخلوط (blended wing body) اختصاراً (BWB)، والمعروف أيضًا باسم الجسم الممزوج (blended body) أو جسم الجناح الهجين (hybrid wing body) اختصاراً (HWB)، هو طائرة ذات جناح ثابت ليس لها خط فاصل واضح بين الأجنحة والجسم الرئيسي للمركبة.[1] تتميز الطائرة بهيكل جناح وجسم متميزين، يتم دمجهما بسلاسة مع عدم وجود خط فاصل واضح.[2] يتناقض هذا مع الجناح الطائر، الذي ليس له جسم مميز، وجسم الرفع، الذي ليس له أجنحة مميزة. قد يكون تصميم جسم الجناح المخلوط عديم الذيل وقد لا يكون.

الميزة الرئيسية لـ جسم الجناح المخلوط هي تقليل المساحة المبللة والسحب المصاحب المصاحب للوصلة التقليدية بين الجناح والجسم. يمكن أيضًا تزويدها بجسم عريض على شكل انسيابي، مما يسمح للمركبة بأكملها بتوليد قوة رفع وبالتالي تقليل حجم وسحب الأجنحة.

يتم استخدام تكوين جسم الجناح المخلوط لكل من الطائرات وزلاجات تحت الماء.

تاريخ

مفهوم N3-X ناسا

في أوائل العشرينات من القرن الماضي، طور نيكولاس ووييفودسكي نظرية جسم الجناح المخلوط، وبعد اختبارات نفق الرياح، تم بناء ويستلاند Dreadnought. توقفت في أول رحلة لها في عام 1924، مما أدى إلى إصابة الطيار بجروح خطيرة، وتم إلغاء المشروع. تم اقتراح الفكرة مرة أخرى في أوائل الأربعينيات من القرن الماضي لمشروع مايلز M.26 للطائرات وتم بناء النموذج الأولي البحثي مايلز M.30 "X Minor" للتحقيق في ذلك. طار النموذج الأولي المعترض من طراز ماكدونيل إكس بي-67 أيضًا في عام 1944 لكنه لم يلب التوقعات.

عادت ناسا إلى هذا المفهوم في التسعينيات مع 17 قدم (5.2 م) مستقرًا بشكل مصطنع (5.2 نموذج (مقياس 6٪) يسمى BWB-17، تم بناؤه من قبل جامعة ستانفورد، والذي تم إطلاقه في عام 1997 وأظهر صفات المناولة الجيدة.[3]:16منذ عام 2000، واصلت ناسا تطوير نموذج بحث يتم التحكم فيه عن بُعد 21 قدم (6.4 م) جناحيها.

قامت ناسا أيضًا باستكشاف تصاميم جسم الجناح المخلوط بشكل مشترك لمركبة بوينغ إكس-48 بدون طيار .[4] أشارت الدراسات إلى أن طائرة ركاب جسم الجناح المخلوط تحمل من 450 إلى 800 راكب يمكن أن تحقق وفورات في الوقود تزيد عن 20 بالمائة.[3]:21

تدرس شركة إيرباص تصميم جسم الجناح المخلوط كبديل محتمل لعائلة إيرباص إيه 320 نيو. طار نموذج صغير الحجم لأول مرة في يونيو 2019 كجزء من برنامج "مافريك" (MAVERIC) (طائرة نموذجية للتحقق من الضوابط الابتكارية القوية واختبارها)، والذي تأمل شركة إيرباص أن يساعدها في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تصل إلى 50٪ مقارنة بعام 2005 المستويات.[5]

يستخدم مفهوم N3-X ناسا عددًا من المحركات الكهربائية فائقة التوصيل لدفع المراوح الموزعة لتقليل احتراق الوقود والانبعاثات والضوضاء. يتم توليد الطاقة اللازمة لتشغيل هذه المراوح الكهربائية من خلال مولدين كهربائيين فائق التوصيل مثبتين على طرف الجناح يعملان بالتوربينات الغازية. هذه الفكرة لطائرة مستقبلية محتملة تسمى "جسم الجناح الهجين" أو أحيانًا جسم الجناح المخلوط. في هذا التصميم، يمتزج الجناح بسلاسة مع جسم الطائرة، مما يجعله ديناميكيًا هوائيًا للغاية، وهو يبشر بتخفيضات كبيرة في استهلاك الوقود والضوضاء والانبعاثات. تقوم ناسا بتطوير مفاهيم مثل هذه لاختبارها في محاكاة الكمبيوتر وكنماذج في أنفاق الرياح لإثبات ما إذا كانت الفوائد المحتملة ستحدث بالفعل. 

صفات

تشكل المساحات الداخلية الواسعة التي تم إنشاؤها بواسطة المزج تحديات هيكلية جديدة. كانت ناسا تدرس الجلد المركب من ألياف الكربون المكسو بالفوم المكسو بالنسيج المكسو بالخرز لخلق مساحة غير متقطعة في المقصورة.[6]

يقلل شكل جسم الجناح المخلوط من إجمالي المساحة المبللة - مساحة سطح جلد الطائرة، وبالتالي تقليل سحب الجلد إلى الحد الأدنى. كما أنه يخلق سماكة لمنطقة جذر الجناح، مما يسمح ببنية أكثر كفاءة ووزنًا أقل مقارنة بالمركبة التقليدية. تخطط ناسا أيضًا لدمج محركات نفاثة ذات نسبة تجاوز عالية جدًا (UHB) مع جسم الجناح الهجين.[7]

يحمل جسم الطائرة الأنبوبي التقليدي 12-13٪ من إجمالي الرفع مقارنة بنسبة 31-43٪ التي يحملها الجسم المركزي في (BWB)، حيث يمكن أن تحمل تركيبة جسم الرفع المتوسطة الأكثر ملاءمة للطائرات ذات الحجم الضيق 25-32٪ مقابل 6.1– 8.2٪ زيادة في كفاءة الوقود.[8]

طيف مفاهيم تصميم الطائرات. من اليسار إلى اليمين: طائرة ركاب تقليدية (بوينغ 757)، وجسم جناح مخلوط ( B-1 لانسر )، وجناح طائر مع هدية منتفخة (بي 2 سبيرت)، وجناح طائر نظيف تقريبًا (نورثروب واي بي-49).

المزايا المحتملة

العيوب المحتملة

  • قد يكون إخلاء جسم الجناح المخلوط في حالة الطوارئ تحديًا. نظرًا لشكل الطائرة، سيكون تصميم المقاعد على طراز المسرح بدلاً من الأنبوب. هذا يفرض قيودًا متأصلة على عدد أبواب الخروج.[12][13]
  • لقد تم اقتراح أن التصميمات الداخلية (BWB) ستكون بلا نوافذ،[14] تظهر المعلومات الأحدث أن النوافذ قد يتم وضعها بشكل مختلف ولكنها تنطوي على نفس عقوبات الوزن مثل الطائرات التقليدية.[15]
  • لقد تم اقتراح أن الركاب على أطراف المقصورة قد يشعرون بعدم الارتياح أثناء تدحرج الجناح[14] ومع ذلك، فإن الركاب في الطائرات التقليدية الكبيرة مثل 777 معرضون بشكل متساوٍ للانحراف الهولندي.[15]
  • يجب أن يكون صندوق الجناح المركزي طويلًا لاستخدامه كمقصورة ركاب، مما يتطلب مساحة جناح أكبر لتحقيق التوازن.[16]
  • يحتوي جسم الجناح المخلوط على وزن فارغ أكبر لحمولة معينة، وقد لا يكون اقتصاديًا للبعثات القصيرة التي تبلغ حوالي أربع ساعات أو أقل.[16]
  • قد يكون امتداد الجناح الأكبر غير متوافق مع بعض البنية التحتية للمطار، مما يتطلب أجنحة قابلة للطي مماثلة لطائرة بوينغ 777 أكس.
  • يعد تعديل التصميم أكثر تكلفة لإنشاء متغيرات مختلفة الحجم مقارنة بجسم الطائرة التقليدي والجناح الذي يمكن تمديده أو تقليصه بسهولة.[16]

قائمة الطائرات ذات جسم الجناح المخلوط

طائرة نورثروب BAT بدون طيار في رحلة من الأسفل
نوع الدولة فئة الدور التاريخ الحالة عدد ملاحظات
Airbus Maveric EU UAV تجريبي 2019 Prototype 1 [17][18]
Boeing X-45 USA UAV تجريبي 2002 Prototype 2
Boeing X-48 (C) USA UAV تجريبي 2013 نموذج مبدئي 2 Two engine
Boeing X-48 (B) USA UAV تجريبي 2007 نموذج مبدئي 2 Three engine
Lockheed A-12, M-21 and YF-12 US Jet استطلاع 1962 production 18 YF-12 was a prototype interceptor
Lockheed SR-71 Blackbird US Jet استطلاع 1964 production 32
Northrop Grumman Bat US Prop/electric استطلاع 2006 production 10
McDonnell XP-67 USA Propeller مقاتلة 1944 نموذج مبدئي 1 Aerofoil profile maintained throughout.
Miles M.30 UK Propeller تجريبي 1942 Prototype 1
Rockwell B-1 Lancer USA Jet قاذفة 1974 Production 104 Variable-sweep wing
Tupolev Tu-160 USSR Jet قاذفة 1981 Production 36 Variable-sweep wing
Tupolev Tu-404 Russia Propeller Airliner 1991 Project 0 One of two alternatives studied
Westland Dreadnought UK Propeller Transport 1924 Prototype 1 Mail plane. Aerofoil profile maintained throughout.

في الثقافة الشعبية

العلوم الشعبية مفهوم الفن

ملف:Blended Wing Concept Art.jpg
صورة "بوينغ 797" من بوبيولار ساينس2003

ظهرت صورة مفاهيمية لطائرة تجارية ذات جسم مجنح ممزوج في عدد نوفمبر 2003 من مجلة بوبيولار ساينس.[19] قام الفنانون نيل بلومكامب و سيمون فان دي لاجيمات من (The Embassy Visual Effects) بإنشاء الصورة للمجلة باستخدام برنامج رسومات الكمبيوتر لتصوير مستقبل الطيران والسفر الجوي.[20] في عام 2006، تم استخدام الصورة في خدعة عبر البريد الإلكتروني تزعم أن شركة بوينغ قد طورت طائرة نفاثة تتسع لـ 1000 راكب ("بوينغ 797") مع "تصميم جذري للجناح المخلوط" ودحضت شركة بوينغ هذا الادعاء.[21][22][23]

انظر أيضا

  • أورورا D8
  • طائرة فلاينغ- V
  • قائمة الأجنحة الطائرة
  • رفع الجسم
  • مبادرة الطائرات الصامتة، دراسة BWB

مراجع

قراءة متعمقة

  1. ^ أ ب Russell H. Thomas, Casey L. Burley and Erik D. Olson (2010). "Hybrid Wing Body Aircraft System Noise Assessment With Propulsion Airframe Aeroacoustic Experiments" (PDF). اطلع عليه بتاريخ 2013-01-26. Presentation نسخة محفوظة 2013-05-16 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ Crane, Dale. Dictionary of Aeronautical Terms, third edition. Newcastle, Washington: Aviation Supplies & Academics, 1997. (ردمك 1-56027-287-2). p. 224.
  3. ^ أ ب Liebeck, R.H. (يناير–فبراير 2004). "Design of the Blended Wing Body Subsonic Transport". Journal of Aircraft. ج. 41 ع. 1: 10–25. DOI:10.2514/1.9084.
  4. ^ "A flight toward the future." نسخة محفوظة December 4, 2012, على موقع واي باك مشين. Boeing, August 7, 2012 Retrieved: November 23, 2012.
  5. ^ Reim, Garrett (11 Feb 2020). "Airbus studies blended-wing airliner designs to slash fuel burn". Flight Global (بالإنجليزية).
  6. ^ Bullis، Kevin (24 يناير 2013). "NASA has demonstrated a manufacturing breakthrough that will allow hybrid wing aircraft to be scaled up". MIT Technology Review.
  7. ^ Michael Braukus / Kathy Barnstorff (7 يناير 2013). "NASA's Green Aviation Research Throttles Up Into Second Gear". NASA. اطلع عليه بتاريخ 2013-01-26.
  8. ^ أ ب Graham Warwick (22 أغسطس 2016). "Finding Ultra-Efficient Designs For Smaller Airliners". Aviation Week & Space Technology.
  9. ^ Warwick, Graham. "Boeing works with airlines on commercial blended wing body freighter." Flight International, May 21, 2007.
  10. ^ "NASA – Blended Wing Body Fact Sheet". www.nasa.gov (بالإنجليزية). Retrieved 2021-05-17.
  11. ^ Warwick، Graham (12 يناير 2013). "Hear This – The BWB is Quiet!". Aviation Week.
  12. ^ E. R. Galea؛ L. Filippidis؛ Z. Wang؛ P. J. Lawrence؛ J. Ewer (2011). "Evacuation Analysis of 1000+ Seat Blended Wing Body Aircraft Configurations: Computer Simulations and Full-scale Evacuation Experiment". Pedestrian and Evacuation Dynamics. ص. 151–61. DOI:10.1007/978-1-4419-9725-8_14. ISBN:978-1-4419-9724-1.
  13. ^ Galea، Ed. "Evacuation analysis of 1000+ seat Blended Wing Body aircraft configurations". evacmod.net (video). اطلع عليه بتاريخ 2015-08-25.
  14. ^ أ ب "Boeing not convinced by blended wing aircraft design". Institution of Mechanical Engineers. 16 يونيو 2015.
  15. ^ أ ب Page، Mark (14 سبتمبر 2018). "SINGLE-AISLE AIRLINER DISRUPTION WITH A SINGLE-DECK BLENDED-WING-BODY" (PDF). icas.org. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2018-12-20.
  16. ^ أ ب ت "Don't look for commercial BWB airplane any time soon, says Boeing's future airplanes head". Leeham News. 3 أبريل 2018.
  17. ^ "Airbus reveals its blended wing aircraft demonstrator", Airbus, 11 February 2020. (Retrieved 18 February 2020)
  18. ^ Caroline Delbert; "Will We One Day Fly in This 'Blended Wing' Airplane? Airbus Built a Prototype To Find Out", Popular Mechanics, 13 February 2020. (Retrieved 18 February 2020)
  19. ^ "Future of Flight." Popular Science, November 2003.
  20. ^ "Future Flight: A Gallery of the Next Century in Aviation." PopSci.com, October 15, 2003. Retrieved: November 22, 2012.
  21. ^ "New Boeing 797 Giant "Blended Wing" Passenger Airliner-Fiction!". TruthOrFiction.com. 17 مارس 2015.
  22. ^ Christensen, Brett M. "Boeing 797 Hoax" Hoax-Slayer, April 19, 2012. Retrieved: November 22, 2012.
  23. ^ Baseler, Randy. "Air mail." Boeing blogs: Randy's Journal, November 1, 2006. Retrieved: November 22, 2012.
مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=جسم_الجناح_المخلوط&oldid=58742170»