Inverzna krila samo su jedna od mnogobrojnih inovacija primenjenih na eksperimentalnom avionu Grumman X-29 a njegov potpuno eksperimentalni dizajn, načinio ga je aerodinamički najnestabilnijom letelicom ikad napravljenom.
Osmišljen na vrhuncu Hladnog rata, u težnji da se napravi borbeni avion najvišeg dometa, X-29 je svoj prvi let imao je 1984. godine.
"Bez digitalnog računara koji pravi korekcije leta 40 puta u sekundi, ovaj avion ne bi mogao da leti", kaže za CNN Kristijan Gelcer, istoričar u istraživačkom centru „NASA Armstrong Flight“ u južnoj Kaliforniji, gde je avion prvi put i testiran.
"Inženjeri su došli do zaključka da ako bi se sva tri računara koja kontrolišu let istovremeno pokvarila, avion bi se momentalno raspao, pre nego što bi pilot dobio priliku da se katapultira" - nastavio je Gelcer.
Avioni sa inverznim krilima su retka pojava, a X-29 nije bio prvi koji je napravljen po ovoj tehnologiji. Nemački bombarder Junkers Ju 287, kao prvi uspešni prototip ovakvog dizajna, prvi put je poleteo 1944. godine. Čovek koji je dizajnirao ovaj nemački bombarder, Hans Voke, primenio je istu tehnologiju pri izradi malog poslovnog aviona Hansa HBF 320 čija je proizvodnja počela 1964. godine. Svega nekoliko desetina ovih aviona je proizvedeno od tada, a neki od njih i dalje su u upotrebi kao jedine komercijalne letelice sa inverznim krilima.
Ipak, atipičan položaj krila kod Hansa aviona prvenstveno je rukovođen potrebom da se dobije što je moguće više na prostoru za putnike, zbog inače veoma malog trupa aviona. Takođe, krila kod Hansa aviona postavljena su unapred pod uglom od svega nekoliko stepeni, u poređenju sa čak 33 stepena kod X-29.
Ovako radikalan dizajn podrazumevao je žrtvovanje stabilnosti zarad pokretljivosti aviona, jer kod izvođenja brzih manevara stabilnost aviona je ta koja najviše trpi.
"Borbeni avion F-18 ima indeks nestabilnosti od samo 5 odsto dok je kod X-29 taj indeks 35 procenata", napominje Gelcer.
Ovako unatrag postavljena krila povlače za sobom i neke pozitivne efekte. Naime, dodaci poznati kao „mala krila“, kao jedna od najvažnijih komponenti vezanih za stabilnost aviona, uobičajeno se montiraju blizu vrhova glavnih krila. Kada kod aviona dođe do aerodinamičnog zastoja i gubljenja potiska i visine, koji može voditi ka padu, „mala krila“ su među prvim komponentama koje otkazuju u tim situacijama iz razloga što zastoj, zbog načina na koji vazduh struji oko krila, počinje da se širi od vrha krila pa nadalje. To znači gubitak kontrole u već opasnoj situaciji.
Inverzna krila, sa druge strane, potiskuju vazduh u suprotnom smeru, prema trupu aviona, a dalje od vrhova krila. Stoga, zagušenje započinje bliže trupu aviona ostavljajući „mala krila“ funkcionalnim u trenucima kada se pilot bori da održi kontrolu nad letelicom.
"Nakon što dođe do zastoja, neki borbeni avioni mogu nastaviti da se kreću u vazduhu, iako je zapravo njihov let prestao, zahvaljujući ogromnim količinama potiska koji stvaraju njihovi motori. Međutim, problem je u tome što je kontrola nad njima onemogućena. Zato je X-29 jedina letelica sa inverznim krilima koja može da nastavi let i nakon što dođe do aerodinamičkog zastoja", navodi Gelcer.
Atipičan oblik krila stvorio je inženjerima X-29 problem sa težinom aviona. Inverzna krila, budući da su izložena velikim silama, zahtevaju ojačanja kako se ne bi slomila. Ukoliko bi krila bila napravljena od metala, to bi učinilo avion preteškim te su se inženjeri odlučili da iskoriste različite kompozitne materijale koji danas predstavljaju standard u proizvodnji komercijalnih i vojnih letelica, navodi CNN.
Avion je takođe inaugurisao tada futuristički sistem „fly-by-wire“, koji umesto manualnih komandi ima elektronski interfejs, a što takođe predstavlja standard u savremenoj avijaciji.
Dva primerka X-29 napravljena su od strane kompanije Grumman, proizvođača iza kojeg su stajali uspešno realizovani projekti „F-14 Tomcat“ kao i Apolo lunarni modul. Grumman je pobedio na konkursu, dobivši posao vredan tadašnjih 87 miliona dolara, prvenstveno zahvaljujući tome što je mnoge troškove u proizvodnji mogao da smanji, preuzimajući delove sa već postojećih borbenih aviona „F-5A“ i „F-16 Falcon“. NASA je bila zadužena za sprovođenje testova aviona, a u projektu su učestvovali i agencija DARPA kao i laboratorija Američkog ratnog vazduhoplovstva u bazi Wright-Patterson u Ohaju.
U periodu od 1984. do 1992. godine, X-29 je poleteo u 422 istraživačke misije, a njegove najradikalnije inovacije ubrzo je pregazila istorija.
"Dobre strane ovog aviona nisu prevagnule nad njegovim nedostacima, a uz to desio se i izum „nevidljivih“ aviona koji su odmah zasenili sve druge", nastavio je Gelcer.
Koncept inverznih krila, kao glavna odlika X-29, postao je prevaziđen uz tehnologiju koja omogućava da se motor aviona fizički pomera kako bi se tokom leta kontrolisala sila potiska i obezbedila pokretljivost, čak i u slučajevima zastoja.
"Sve što je X-29 doneo kao novinu postoji na modelu F-22, samo uz primenu moderne aerodinamike i kontrole sile potiska", kaže Gelcer.
Ipak, ovog aviona se rado sećaju svi koji su u njegovu izradu bili uključeni, pre svega ljudi iz NASE, čija je uloga bila odlučujuća, budući da su njihovi inženjeri, piloti, stručnjaci održavanja bili aktivno uključeni u ovaj projekat.
Model X-29 ipak nije ostao poslednji model aviona ove vrste. Tokom 1997. godine, pet godina nakon poslednje misije X-29, Vazduhoplovne snage Ruske Federacije počele su testiranje Suhoja Su-47, borbenog aviona sa inverznim krilima. Avion, koji je dobio nadimak „Berkut“, što na ruskom znači "zlatni orao", bio je deo projekta započetog još 1983. godine čija je realizacija, usled raspada Sovjetskog saveza, više puta odlagana.
Sličnost u dizajnu letelice upućuje na to da je kao inspiracija za njenu izradu najverovatnije poslužio X-29. Ipak, Su-47 bio je gotovo duplo veći od X-29 i delovao je više kao potpuno opremljeni borbeni avion, a manje kao eksperimentalni poduhvat. Ipak, ovaj avion nikada nije ušao u proizvodnju, a jedini proizvedeni primerak služio je kao demonstrator tehnologija.
Tokom 2015. godine, ruski konstruktorski biro KB SAT započeo je testiranje modela pod oznakom SR-10, malog borbenog aviona sa inverznim krilima, sa namerom da ga ponudi Vazduhoplovnim snagama Ruske feredacije, i time poslao poruku da se od ove tehnologije ipak nije sasvim odustalo, i da ona možda može biti i dalje održiva.
Ipak, malo je verovatno da ćemo u budućnosti viđati borbene avione proizvedene po ovoj tehnologiji.
"Moguće je da će koncept nastaviti da živi kod manjih proizvođača, ali da bi se veliki vojni snabdevači ponovo vratili na ovaj koncept trebalo bi da se desi nešto neverovatno", zaključuje Gelcer.
(Kurir.rs/Telegraf.rs/T.T./Foto: Profimedia)