Aktuality, Letectvo,

Klady a zápory aerodynamickej koncepcie tzv. „lietajúceho krídla”

---

Svet, 15. apríl 2021 (AM) – Bez ohľadu na všeobecnú známosť dokonca aj medzi verejnosťou na hony vzdialenej letectvu, aerodynamická koncepcia tzv. lietajúceho krídla (terminologicky správne ide o tzv. samokrídlo, teda lietadlo, ktorého konštrukcia je tvorená predovšetkým krídlom bez vodorovnej chvostovej a nosovej plochy, prípadne tiež aj bez trupu, pozn. aut.) sa dodnes významnejším spôsobom vo svetovom leteckom priemysle nerozšírila.

 

Princíp „lietajúceho krídla”, či správnejšie skôr samokrídla, ako bolo uvedené vyššie, bol po prvýkrát použitý v prúdovom lietadle, ktoré bolo vyvinuté a testované v nacistickom Nemecku počas druhej svetovej vojny.

 

Je tiež fakt, že lietadlo Horten Ho 229 (často tiež mylne uvádzané aj ako Gotha Go 229 – lietadlo bolo totižto vyrábané aj v továrni spoločnosti Gothaer Waggonfabrik) mohlo celkom dobre zaniknúť v záplave projektov, na ktoré sú dejiny letectva vskutku bohaté. Napokon sa však ukázalo, že projekt troch bratov – Waltera, Reimara a Wolframa Hortenovcov bol natoľko predbiehajúci svoju dobu, že dnes, takmer o 80 rokov neskôr sa vývojári leteckých spoločností v Spojených štátoch, Rusku a Číne „vrátili” k myšlienke samokrídla, samozrejme s dnešnými technológiami a poznatkami v oblasti leteckého konštruktérstva.

 

 

 

Aerodynamická koncepcia samokrídla, tak ako všetky aerodynamické koncepcie, má tiež svoje výhody aj nevýhody a v odborných kruhoch sa dodnes vedú diskusie, ktoré prevládajú – či kladné alebo záporné charakteristiky lietadla koncepcie samokrídla.

 

 

V skutočnosti má toto do istej miery obmedzené rozšírenie koncepcie samokrídla svoje dôvody. Ak by totiž bolo také jednoduché preniesť myšlienku bratov Hortenovcov do praktického života, tak by sa dalo s trochou preháňania povedať, žeby dnes už všetky lietadlá mali práve túto aerodynamickú koncepciu.

 

Problém je však v tom, že implementácia tejto koncepcie je v reáli nesmierne náročná. Ide primárne o to, že pri absencii zvislej chvostovej časti lietadla udržiavajúcej stabilitu lietadla vo vzduchu sa lietadlo koncepcie samokrídla počas letu veľmi ťažko ovláda.

 

 

 

Nevýhody koncepcie „lietajúceho krídla” 

Zjavný problém so zabezpečením stability lietadla je tou prvou a najvážnejšou nevýhodou aerodynamickej koncepcie samokrídla, o ktorej hovoria odborníci v oblasti letectva. Z nej následne vyplývajú ďalšie podproblémy, ako je napríklad tzv. „poskakovanie” v smere letu, ktoré bráni normálnemu vyplneniu radu operácií počas letu, skĺznutie po krídle pri pristávaní (tzv. glisáda), ak chýba zvislá chvostová časť lietadla.

 

Druhým významným nedostatkom je nízka manévrovateľnosť, ktorá priamo vyplýva z problémov s ovládaním lietadla. Tieto sú spôsobené malými účinkami riadiacich plôch – výškoviek, smeroviek a elevónov. Lietadlá koncepcie samokrídla musia mať z tohto dôvodu v porovnaní s lietadlami „normálnej” koncepcie väčšie riadiace plochy.

 

Ďalšia nevýhoda je spojená so značnou stratou vztlaku vyplývajúcou z malého ramena (sily), ktorým je dĺžka „trupu” od ťažiska lietadla k jeho chvostu. Okrem toho, veľká relatívna hrúbka profilu krídla lietadiel zostrojených podľa koncepcie samokrídla zvyšuje čelnú plochu, čo priamo úmerne zvyšuje čelný odpor, čo následne vedie k „nemožnosti” dosahovať nadzvukové rýchlosti takýchto lietadiel.

 

A napokon nemožno nespomenúť aj technickú náročnosť zostrojenia všetkých komponentov lietadla a tiež umiestnenia kokpitu s posádkou.

 

 

Názory odborníkov na výhody koncepcie samokrídla v porovnaní s klasickým usporiadaním

Okrem vyššie uvedených nevýhod sú však zrejmé aj výhody takéhoto aerodynamického usporiadania. V prvom rade, koncepcia samokrídla poskytuje schopnosť (paradoxne) zvýšenia rýchlosti, menší čelný odpor a zvýšenú „neviditeľnosť” – či skôr zníženú zachytiteľnosť radarovými prostriedkami protivzdušnej obrany nepriateľa. 

 

Možno povedať, že tou hlavnou výhodou lietadiel a (bezpilotných) lietajúcich prostriedkov vytvorených podľa koncepcie samokrídla je nízka hodnota neindukčného odporu. Ako zdôraznil americký letecký konštruktér Jack Northrop, lietadlá typu samokrídlo majú koeficient minimálneho aerodynamického odporu 2-krát menší ako lietadlá klasického usporiadania. V dôsledku čoho potrebujú lietadlá koncepcie samokrídla pre udržanie rovnakej rýchlosti ako konvenčné lietadlá menej výkonné pohonné jednotky (o 33 %) – a to znamená úsporu paliva a celkových nákladov.

 

 

Okrem toho, leteckí odborníci ohľadom lietadiel koncepcie samokrídla zdôrazňujú aj také výhody ako je napríklad zvýšená hmotnostná účinnosť vďaka rovnomernejšiemu rozloženiu celkovej hmotnosti na objem lietadla, menšiemu počtu spojovacích bodov a schopnosť zvýšiť letovú hmotnosť.

Ak budeme hovoriť o malej viditeľnosti lietadiel koncepcie samokrídla pre radarové prostriedky protivzdušnej obrany nepriateľa, potom stojí za zmienku fakt väčších možností tienenia „svietiacich bodov” lietadla pred radarovými prostriedkami nepriateľa. Znížená zachytiteľnosť, tzv. „neviditeľnosť” lietadiel zostrojených podľa koncepcie samokrídla je výrazne väčšia ako „obyčajných” lietadiel.

 

Početné výhody koncepcie samokrídla v podmienkach ďalšieho rozvoja leteckých technológií a materiálov dokážu prekryť existujúce nevýhody. Z tohto dôvodu sa najnovší vývoj v oblasti konštrukcie vojenských lietadiel zameriava aj na využitie tejto už na prvý pohľad zaujímavej aerodynamickej koncepcie.

Ako bolo spomenuté v úvode, vývoju lietadiel tejto koncepcie sa s veľkou vážnosťou venujú tak v USA, ako aj v Číne a Rusku – Američania vyvíjajú stealth bombardér B-21 Raider, ktorý má byť zároveň lacnejšou a masovejšou náhradou v službe zavedeného bombardéra B-2 Spirit; Rusi nedávno potvrdili konečný tvar u Tupoleva vyvíjaného bombardéra z programu PAK DA a Číňania sa venujú vývoju svojho stealth bombardéra koncepcie samokrídla – Sian (Xian) H-20.

 

V oboch posledných menovaných prípadoch však zatiaľ nie je známe, ako bude vyzerať lietadlo v skutočnosti, všetky doterajšie obrázky kolujúce na sieti sú stále iba neoficiálne, počítačovou grafikou vytvorené ilustrácie… To „jediné”, čo je zatiaľ známe, je, že obe lietadlá budú podzvukové, čo už vyvolalo nemálo otázok v radoch leteckých odborníkov, diskutujúcich na túto tému.

Fero Kysucký

Zdieľajte článok