Flying wing : dalam aeronautika, sebut saja pesawat yang tidak membutuhkan ekor untuk penerbangan yang stabil, desainnya adalah pesawat terbang yang semua unsurnya seperti kokpit, gudang senjata, bahan bakar, antara lain ditempatkan di sayap yang tepat. Dalam beberapa kasus itu benar-benar tidak memiliki badan pesawat yang berbeda. Terlepas dari desainnya yang futuristik, konsep pesawat ini mulai muncul pada tahun 1920 – an dan 1930 – an dan baru pada tahun 1944 pesawat pertama dengan karakteristik ini terungkap.
Ringkasan
[ sembunyikan ]
- 1 Sejarah
- 1 Saudara Horten
- 2 Di Amerika Serikat
- 2 Konsep baru
- 3 Sumber
Sejarah
Studi pertama tentang sayap delta membuat perancang aeronautika berpikir apakah seluruh pesawat hanya dapat terdiri dari satu sayap, tanpa badan pesawat apa pun. Pesawat semua sayap seperti itu akan memiliki kemampuan muatan dan jangkauan yang sangat baik karena mereka akan menghasilkan lebih sedikit gesekan daripada pesawat konvensional. Ini benar karena ekor dan badan pesawat biasanya menyebabkan gesekan yang signifikan. Lepaskan ekor dan badan pesawat dan Anda akan menghilangkan banyak gesekan, meningkatkan kinerja, mengurangi jumlah bahan bakar yang dibutuhkan, dan meningkatkan kemampuan kemudi pesawat. Desain sayap pesawat yang seharusnya ini sudah lama menjadi impian banyak desainer tetapi tidak menjadi praktis sampai saat ini.
Hugo Junkers mematenkan pada tahun 1910 sebuah desain transportasi udara dengan hanya satu sayap. Dia melihat dalam hal ini solusi alami untuk masalah membangun sebuah maskapai penerbangan yang cukup besar untuk membawa sejumlah penumpang yang masuk akal dan memuat bahan bakar yang akan memungkinkan dia untuk menyeberangi Atlantik.
Pada tahun 1919 ia mulai mengerjakan desain JG1-nya, yang dirancang untuk menampung penumpang di dalam sayap tebal, tetapi dua tahun kemudian Komisi Sekutu untuk Kontrol Penerbangan memerintahkan agar JG1 yang tidak lengkap dihancurkan karena melebihi batas yang dikenakan pada penerbangan Jerman di pasca- perang.
Meski begitu, Junkers merancang sayap terbang futuristik, dengan kapasitas hingga seribu penumpang. Yang paling dekat untuk mewujudkannya adalah pada tahun 1931, dengan Junkers G-38, sebuah pesawat garis yang memiliki sayap lebar besar dengan ruang untuk bahan bakar, mesin, dan dua kabin penumpang. Namun, saya masih membutuhkan badan pesawat kecil untuk menampung kru dan bagian dari lorong.
Pada 1930 – an dan 1940 – an, konfigurasi sayap dipelajari secara ekstensif, terutama oleh Jack Northrop dan Cheston L. Eshelman di Amerika Serikat dan Alexander Lippisch dengan Horten bersaudara di Jerman. Di Uni Soviet, desainer Soviet seperti Boris Ivanovich Cheranovsky memulai studi mereka secara mandiri setelah tahun 1920.
Jack Northrop, perancang inovatif dan pembuat pesawat memutuskan untuk mengembangkan sayap terbang. Pada tahun 40-an, ia mulai mengerjakan sejumlah desain sayap terbang. Ini termasuk Mx-334 “Rocket Wing,” pencegat “Flying Ram”, Xp-79b, glider pilot Mx-543 dan pompa terbang Jb-1a. Namun kemajuan terbarunya adalah Xb-35 dan sayap terbang Yb-49, yang merupakan prototipe pembom strategis. Xb-35 didukung oleh empat mesin piston besar dengan roket tambahan yang dipasang di belakang setiap mesin. Ia memiliki jangkauan lebih dari 5.000 mil (8.047 kilometer) dengan muatan 10.000 pound (4.536 kilogram). Northrop menerima kontrak awal untuk Xb-35, disetujui pada November 1941 dan pesanan untuk Xb-35 tambahan sebagai reservasi pada Januari 1942. Namun desainnya terlalu rumit karena pembangkit listriknya dan kehilangan kekuatannya melawan Convair B- 36 untuk peran pembom strategis angkatan udara berikutnya di tahun 40-an, dari 15 B-35 yang dibangun, hanya tiga yang terbang. Xb-35 berfungsi sebagai bangku uji untuk Yb-49, yang “didorong” oleh delapan mesin turbojet. Yb-49 memiliki empat sirip ekor vertikal yang relatif kecil yang dipasang di bagian belakang sayap, tetapi itu adalah pesawat yang mengejutkan, terlihat seperti mata panah raksasa. Meskipun desain radikal, Yb-49 memiliki banyak masalah. Yang paling signifikan adalah kurangnya stabilitas, yang membuatnya sangat sulit untuk terbang. Kejatuhan pada bulan Juni 1948 di mana lima anggota awak tewas, termasuk Kapten Glen Edwards, (yang memberi nama ke pangkalan Edwards) semakin merusak kemungkinan komersialnya. Proyek ini dibatalkan pada tahun 1949 dan Jack Northrop praktis dilarang dari bisnis konstruksi pembom, jatuh ke dalam depresi dan kepahitan, merasa bahwa angkatan udara telah memperlakukan pesawatnya tidak adil.
Northrop bukan satu-satunya orang yang tertarik dengan sayap terbang. Walter dan Reimar Horten adalah dua bersaudara Jerman yang tertarik pada sayap delta pada 1930-an. Pada tahun 1940-an mereka mengusulkan pesawat jet tanpa ekor yang merupakan sayap terbang, Ho IX atau GOTHA 229. Ho IX adalah pesawat tempur yang akan memiliki kecepatan tertinggi 620 mil per jam (998 kilometer per jam), dengan asumsi itu bisa dilakukan untuk terbang. Tetapi meskipun pekerjaan dimulai dalam prototipe, perang dunia berakhir sebelum selesai. Banyak dari mereka yang membangun Ho IX meragukan bahwa dia selalu berhasil terbang di semua jenis misi.
Satu-satunya sayap terbang yang sukses adalah pengebom Stealth B-2 Northrop-Grumman. Northrop Corporation dimulai pada akhir 1970-an (kontrak diberikan pada tahun 1981 ; penerbangan pertamanya pada tahun 1989) tetapi tidak beroperasi secara penuh sampai satu setengah dekade kemudian karena kompleksitasnya dan banyak masalah awal. B-2 adalah contoh teknologi cararn yang meluncurkan kembali ide sebelumnya. Pada 1970-an, perancang aeronautika mengembangkan pesawat terbang seperti F-16 yang tidak stabil dan karena itu sangat mudah bermanuver, mengendalikannya dalam penerbangan dengan sistem kontrol terkomputerisasi yang canggih. Sistem kontrol digital juga memungkinkan untuk mengontrol desain sayap terbang yang tidak stabil. Keunggulan efisiensi yang luar biasa dalam pengoperasian dan bahan bakar Sayap Terbang tidak hanya dipertahankan tetapi juga ditingkatkan. Tapi desainer Northrop juga memilih konfigurasi Flying Wing karena menawarkan keuntungan siluman; ekor vertikal seperti pada pesawat konvensional menghasilkan refleks yang dapat dideteksi oleh radar. Penghapusannya meningkatkan siluman pesawat, terutama di samping. Hanya 21 dari pesawat ini yang beroperasi, mereka memainkan peran penting dalam pemboman tahun 1999 Yugoslavia, yang memiliki sistem pertahanan udara yang canggih, dan umumnya dipandang sebagai pencapaian teknologi yang luar biasa, tetapi sangat mahal.
Saudara Horten
Walter Horten ( November 13, tahun 1913 – 9 Desember, 1998 di Baden-Baden) dan Reimar Horten ( 12 Maret, 1915 untuk Maret 14, tahun 1994 di Villa General Belgrano, Argentina ). Dikenal sebagai Horten Brothers, mereka adalah 2 pilot dan insinyur muda anggota Pemuda Hitler dan Partai Nazi.
Foto saudara Horten selama Perang Dunia II
Saudara-saudara Horten tertarik untuk merancang sayap terbang sebagai metode untuk meningkatkan kinerja glider. Saat itu, pemerintah Jerman mendanai klub glider karena produksi pesawat militer bermotor dilarang oleh Perjanjian Versailles setelah Perang Dunia Pertama.
Horten berpendapat bahwa desain sayap terbang menghilangkan permukaan yang tidak perlu, dan setidaknya secara teori, menyebabkan resistensi seminimal mungkin. Konfigurasi ini terdiri dari dua sayap yang relatif lebih pendek, tanpa hambatan yang dihasilkan oleh badan pesawat. Hasilnya adalah Horten H-IV.
Meskipun ia memiliki sedikit, atau tidak ada pelatihan formal di bidang aeronautika atau bidang terkait, Hortens merancang beberapa pesawat paling canggih tahun 1940 – an, termasuk jet tenaga jet pertama, Horten Ho 229.
Di Amerika
Majalah penerbangan tahun tiga puluhan, dengan laporan ekstensif tentang pekerjaan Horten, menarik perhatian di Amerika Utara kepada John Knudsen “Jack” Northrop, insinyur penerbangan, yang setelah menduduki posisi di perusahaan Douglas dan Lockheed, mulai mengembangkan pesawat sepenuhnya dari struktur alar, di perusahaannya sendiri, Northrop Corporation. Dia menjadi terobsesi dengan sayap terbang, dia menganggap bahwa ini adalah langkah selanjutnya dalam industri penerbangan dan masa depan penerbangan.
Nothrop N-1M terbang sayap dibangun di 1929
Dia membuat proyek menarik seperti Northrop N-1M, N9-M, YB-35 (pengebom sayap terbang pertama dalam sejarah) dan YB-49 (pembom jet) meskipun dia tidak pernah bisa mendapatkan pesawat dalam bentuk pesawat terbang. sayap terbang Itu akan terbang dengan jaminan penuh. Desain dan pengujiannya terganggu dengan masalah teknis dan kecelakaan sehingga proyeknya secara bertahap dibatalkan.
Sesaat sebelum kematiannya pada tahun 1981, “Jack” Northrop dapat melihat mimpinya menjadi kenyataan dalam B-2 Spirit yang akhirnya akan mengadaptasi desain sayap terbang sebagai pembom yang kuat. Sebagai data anekdot, perlu dicatat bahwa B-2 Spirit (diproyeksikan selama tahun delapan puluhan) menelan biaya sekitar 23 miliar dolar AS dan sekitar 13.000 orang berpartisipasi dalam desain dan produksinya. Dengan ini orang bisa mendapatkan gambaran betapa sangat sulitnya mendapatkan sayap terbang dengan performa optimal meskipun penampilan pesawat ini cukup spektakuler.
Konsep baru
Tekanan kenaikan biaya dan pencarian pengurangan emisi, menyebabkan semua industri penerbangan melakukan penelitian untuk mendapatkan efisiensi. Di antara mereka, NASA sedang melakukan penelitian di jalur ke platform baru yang dapat tersedia pada tahun 2020.
Konsepnya bukanlah hal baru, ia berasal dari prototipe yang dirancang pada tahun 1940-an, tetapi baik teknologi saat itu maupun ekonomi tidak mengizinkan perkembangannya. Ini adalah konsep “Sayap Terbang”. Kemajuan dalam material komposit dan konsep “fly by wire” memungkinkan format sayap terbang berkembang. Di antara manfaat dari struktur ini adalah sebagai berikut:
- Tidak seperti badan pesawat berbentuk tabung, badan pesawat berbentuk sayap berkontribusi untuk mengangkat, mengurangi daya yang dibutuhkan untuk lepas landas.
- Permukaan aerodinamis global (bentuk sayap umum dan tanpa punggung kaki ekor) akan memberikan pengurangan substansial dalam resistensi yang dihasilkan oleh pesawat tersebut.
- Anda dapat meningkatkan jumlah penumpang yang diangkut hingga 1000 tanpa menambah ruang fisik yang dibutuhkan pesawat di bandara (dibandingkan dengan A380).
Namun, ide-ide ini sangat mudah diterapkan. Perkembangan berbentuk sayap menyiratkan kesulitan dalam membuat struktur dan permukaan pesawat tersebut. Salah satu keuntungan yang kita miliki saat ini adalah perkembangan teknologi yang dicapai dalam pengomposan bahan komposit, meskipun badan pesawat dari bahan komposit tidak pernah berhenti bebas dari kemungkinan kegagalan karena delaminasi bahan karena sebagian besar siklus kompresi-dekompresi.
Elemen penting lainnya untuk keberhasilan proyek ini adalah kontrol pesawat. Pesawat tanpa tail gear pada kecepatan rendah sulit dikendalikan. Ini memerlukan kontrol pesawat tersebut dan permukaan kontrol dengan cara “komputasi”, yaitu dengan cara “terbang dengan kawat”. Saat ini, 95% dari pengembangan baru yang dilakukan menggabungkan teknologi “fly by wire”, tetapi ini tidak berarti bahwa ia memiliki tingkat keandalan yang cukup tinggi untuk dimasukkan ke dalam sayap terbang.
Oleh karena itu, sangat optimis untuk memikirkan pengembangan lengkap dan operasional sayap terbang pada tahun 2020 (seperti yang diharapkan NASA), tetapi tanpa ragu apa yang merupakan tonggak pencapaian adalah bahwa sebelum tanggal itu kita akan melihat prototipe pertama terbang.