۵ هواپیمای برتر تاریخ با ساختار بال پرنده_غروب شهر

در اینجا فهرستی از پنج هواپیمای با ساختار بال پرنده برتر در تاریخ هوانوردی آورده شده است. بال های پرنده هواپیماهایی می باشند که به جای یک هواپیمای معمول دارای دم، بدنه و بال های سنتی، تنها بر پایه مفهوم بال پرندگان طراحی شده اند. مفهوم بال پرنده برای یک هواپیما به گمان زیادً ابتدا توسط آلمان نازی با Horten Ho 229 و نورثروپ با N-9M تا مرحله نمونه اولیه گسترش داده شده باشد، اما این فهرست به ترتیب وقتی به پنج بال پرنده برتر در طول تاریخ هوانوردی می پردازد.

۱- Horten Ho 229/Gotha Go 229

تلاش آلمان نازی در تشکیل یک بال پرنده

اولین گسترش جدی طراحی بال پرنده با آلمان نازی و هواپیمای Ho 229 ساخت کمپانی Horten که یک شرکت کوچک فعال در عرصه ساخت هواپیما می بود اغاز شد. Ho 229 به گفتن یک جت جنگنده برای سرنگونی هزاران بمب افکن متفقینی که با بمباران شبانه روزی صنایع آلمان نازی، جبهه دومی تشکیل کرده بودند طراحی شده می بود. اغاز این پروژه در سال ۱۹۴۳ می بود، وقتی که بمباران های استراتژیک متفقین جدی شده و فرمانده نیروهای لوفت وافه، هرمان گورینگ خواستار یک راه حل واقعی می بود.

این ایده به ذهن ریمار و والتر هورتن رسید، یک قدیمی سرباز لوفت وافه در نبرد بریتانیا که Ho 229 را در جواب به این حقیقت که جنگنده های لوفت وافه در نبرد بریتانیا ذخایر سوخت زیاد محدودی داشته و زیاد صدمه پذیر بودند، طراحی کرد. مطابق ادعای موزه هوا و فضای اسمیتسونیان، ریمار هورتن به گفتن یک طراح و متخصص آیرودینامیک، جدا گانه از رژیم نازی، در دهه های ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ برای گسترش طراحی بال پرنده خود کار می کرد. در همین حال، والتر شنید که گورینگ در اغاز سال ۱۹۴۳ در رابطه انواع گوناگون هواپیماهای دو موتوره در لوفت وافه که بی فایده و فاقد قطعات قابل معاوضه بودند، شکایت می کند.

به این علت گورینگ مشخصاتی را برای هواپیماهای دو موتوره قابل قبول و مورد نظرش نقل کرد و ریمار به گورینگ خبرداد که فقط یک هواپیمای با موتور جت می تواند خواسته مورد نظر او را برآورده کند. در آگوست ۱۹۴۳، به ریمار حرف های شد که تنها شش ماه زمان دارد تا یک نمونه قابل پرواز بسازد. در سپتامبر ۱۹۴۴، کمپانی Gotha  برای ساخت جت های بال پرنده به منظور نفوذ به عمق ۱,۰۰۰ کیلومتری آسمان دشمن با ۱,۰۰۰ کیلوگرم بمب انتخاب شد.

اما بال پرنده Ho 229 به جای این که یک جت بمب افکن شگفت انگیز چوبی باشد، سه نمونه اولیه را در پی داشت. برخی از دلایل این طراحی سه گانه امکان پذیر مشکلات گسترش موتور و تاخیر در گسترش باشد تا جایی که فقط یک مدل گلایدر بدون موتور در مارس ۱۹۴۴ به پرواز درآمد. تا اواسط دسامبر ۱۹۴۴ طول کشید تا نسخه موتوردار Ho 229 سرانجام پرواز کند – اما در زمان انجام سومین پرواز آن در تست های پرواز، هواپیمای آزمایشی دچار نقص موتور شد و خلبان آزمایشی آن، اروین زیلر را کشت. همانند Me-262، بال پرنده Ho 229 از موتور شش مرحله ای BMW P 3302 با جریان محوری منفعت گیری می کرد.

با این وجود، علیرغم عقب رانده شدن آلمان نازی توسط متفقین، گسترش این بال پرنده ادامه یافت و گسترش یک نسخه بمب افکن برای بمباران ایالات متحده اغاز شد. حتی، مطابق ادعاب موزه هوا و فضای اسمیتسونیان، تلاشی بدوی برای پوشاندن سومین نسخه اولیه Ho 229 با زغال چوب جاذب رادار وجود داشت. اما بعد از تسلیم شدن آلمان نازی، ارتش ایالات متحده سومین نمونه اولیه Ho 229 را اشکار کرد و در نهایت تلاش هایی برای بازسازی آن توسط موزه هوا و فضای اسمیتسونیان انجام شد. علاوه بر این، آزمایش‌هایی انجام شد تا اشکار شود که این طراحی تا چه اندازه پنهانکار است. شایان ذکر است که ، حداکثر شدت Ho 229 در نزدیک به ۹۷۷ کیلومتر بر ساعت می بود و برد عملیاتی اش به ۱,۰۰۰ کیلومتر می‌رسید.

اگرچه Ho 229 هیچگاه به مرحله تشکیل زیاد نرسید، تلاش های مهندسان آلمانی در گسترش Ho 229 به جواب به سؤالات اساسی در رابطه چگونگی ساخت بال های پرنده پشتیبانی کرد.

۲- Northrop XB-35/YB-49

اولین تلاش های کمپانی نورثروپ در ساخت یک بمب افکن استراتژیک بال پرنده

بال پرنده XB-35 ساخت کمپانی نورثروپ که در ادامه تبدیل به YB-49 شد، اولین بمب افکن بال پرنده جهان می بود. در نهایت ۱۴ فروند از این هواپیماهای شگفت انگیز در تلاش های جک نورثروپ، رییس زمان نورثروپ برای داشتن مطرح پرنده ای که روی تشکیل لیفت تمرکز کند، ساخته شد. در نتیجه، YB-35 می‌توانست محموله بیشتری را برای مسافتی زیاد تر و سریع تر از مطرح‌های معمولی آن زمان حمل کند. با دقت به این که در سال ۱۹۴۱ هراس از سقوط بریتانیا به دست آلمان نازی وجود داشت، ایالات متحده آمریکا به جستوجو یک بمب افکن استراتژیک واقعاً دوربرد می بود. به این علت، نیروی هوایی ارتش ایالات متحده قراردادی را برای دو نمونه اولیه در اندازه کامل و دو مدل در مقیاس ۱/۳ از نسخه N-9M برای آزمایش طراحی با نورثروپ به امضا رساند.

XB-35 با ملخ‌های با حالت چرخش در جهت ناموافق یکدیگر اراعه شد و دارای مشکلات جدی در گسترش می بود – زیاد تر در قسمت گسترش موتور. با این حال، دوران هواپیماهای جنگی ملخ‌دار رو به آخر می بود، به این علت نیروی هوایی ارتش ایالات متحده و نورثروپ تصمیم گرفتند یک نسخه با موتور جت را در نسخه YB-49 امتحان کنند. یک سقوط اولیه YB-49 که جان سروان گلن ادواردز و چند نفر دیگر را گرفت، تبدیل نامگذاری پایگاه آزمایشی کالیفرنیا به پایگاه هوایی ادواردز شد. اما YB-49 با وجود مشکلاتی که داشت، مشکلاتی که برخی از آنها به طرفداری مشکوک از رقیب نورثروپ یعنی شرکت Convair مربوط می شد- و برخی تلاش ها که برای سوق دادن نورثروپ به ادغام با Convair به آن سختی می آوردند، طراحی این بال پرنده تداوم یافت.

یکی از کشف هایی که صورت گرفت این می بود که یک بال پرنده، برگشت راداری کمتری نسبت به طراحی های معمول دارد- و این کار چندین دهه سپس به پیروزی در بمب افکن های پنهانکار B-2 و B-21 نورثروپ منجر شد.

اما این حقیقت که موتورهای جت اولیه مصرف سوخت زیاد بالایی داشتند، بیشتر از پیش برای پروژه YB-49 دردسرساز شد، در شرایطی که برد آن به مقدار قابل توجهی کمتر از XB-35 می بود. علاوه بر این، بوئینگ در حال داخل مرحله تشکیل کردن هواپیمای B-47 Stratojet می بود که طراحی همه جت معمول تری داشت که برای کارکرد در ارتفاع و شدت های بالاتری که نیروی هوایی تازه ایالات متحده به آن ها دست یافته می بود، طراحی شده می بود. به این علت YB-49 در نهایت اسقاط شد.

۳- Armstrong Whitworth A.W.52

تلاش بریتانیا برای ساخت یک بال پرنده به تشکیل سیستم ایجکت منجر شد

انگلیسی ها نیز تلاش کردند تا یک بال پرنده، و این بار Armstrong Whitworh A.W.52 را گسترش دهند. با این حال، بریتانیایی‌ها دریافتند که گسترش یک صندلی پرتابی (ایجکت) که کارآمد باشد، پیشرفت تاریخی مهم‌تری می بود، اتفاقی که با گسترش A.W. 52 رقم خورد، هواپیمایی که اولین پرواز خود را در ۱۳ نوامبر ۱۹۴۷ انجام داد. این چند سال بعد از اغاز پرواز نمونه اولیه گلایدری در ۲ مارس ۱۹۴۵ می بود. هواپیمای بال پرنده A.W. 52 نوک بال های بلندی داشت و قرار می بود نمونه اولیه یک هواپیمای جت به اندازه یک بوئینگ ۷۳۷ باشد. علاوه بر این، A.W. 52 دارای دو موتور رولزرویس Nene  می بود و بر پایه یک نمونه اولیه‌ی گلایدر ساخته شد.

همانطور که A.W. 52 به شدت در مسیر تشکیل قرار گرفت، یک مشکل زیاد بزرگ مربوط به لرزش هواپیما وجود داشت. لرزش های A.W. 52 علتمی شد که شدت ۴۸۰ کیلومتر در ساعت باشد، نه ۸۰۰ کیلومتر در ساعتی که طراحان به جستوجو آن بودند. عدم خبر از تاثییر جریان آشفته بر طراحی تاثییر گذار می بود، موضوعی که مشکل لرزش هواپیما را در پی داشت. اما آزمایش ادامه یافت.

آزمایش ها تا جایی ادامه یافت که A.W. 52 چند سال سپس در ۳۰ می ۱۹۴۹ تاریخ ساز شد. در ۳۰ می ۱۹۴۹، خلبان آزمایشی، جو لنکستر زمان شیرجه زدن با هواپیمای TS 363 با شدت ۵۱۲ کیلومتر در ساعت، یک لرزش نامتقارن در دم بالابر را توانایی کرد. به شدت فرکانس این لرزش افزایش یافت و با پیش بینی فروپاشی ساختاری قریب‌الوقوع، لنکستر از هواپیما بیرون پرید. با انجام این کار، او به اولین خلبان بریتانیایی تبدیل شد که در اوقات اضطراری از صندلی جهشی (و فناوری تازه A.W.52 که کنترل‌ها را در زمان ایجکت کردن به تکه جلو و دور از پاهایش قفل می‌کرد) منفعت گیری می کند.

ایجکت کردن لنکستر تبدیل منفعت گیری زیاد تر از صندلی های پرتابی Martin-Baker شد. اما لنکستر اولین خلبانی نبوده است که از هواپیما بیرون می پرید – این افتخار به یک خلبان آزمایشی آلمان نازی به نام هلموت شنک تعلق داشت که در ۱۳ ژانویه ۱۹۴۲ به علت از دست دادن کنترل، ناچار شد از هواپیمای آزمایشی He 280 خود بیرون بپرد. نمونه اولیه فرد دیگر برای تکمیل آزمایش های بیشتری بر روی هواپیمای A.W. 52 منفعت گیری شد اما بعد از ایجکت لنکستر در ۳۰ می ۱۹۴۹ ، امیدها برای به پرواز درآوردن A.W. 52  از دست رفت. چند دهه طول کشید تا تلاش جدی فرد دیگر برای گسترش یک بال پرنده صورت گیرد.

۴- Northrop B-2 Spirit

اولین هواپیمای بال پرنده جهان که به مرحله تشکیل زیاد رسید

درمورد بمب افکن رادارگریز B-2 Spirit ساخت کمپانی نورثروپ گرومن که اولین هواپیمای بال پرنده ای می بود که داخل مرحله تشکیل زیاد شد، مطالب بسیاری نوشته شده است. B-2 که محصول مهندسی دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ می بود، از طراحی به پشتیبانی رایانه و فناوری پرواز با سیم منفعت می‌برد که پروژه های بال‌های پرنده قبلی فاقد آن بودند. با دقت به هزینه های بالای گسترش و ساخت B-2، تنها ۲۱ فروند از ساخته شد و ۱۹ فروند از آن ها امروز پرواز می کنند. دو فروند B-2 دیگر در طی ماموریت های آموزشی در نتیجه سوانحی از بین رفتند هر چند تلفات جانی رخ نداد.

علاوه بر این، B-2 Spirit با رنگ منکسر کننده امواج رادار اراعه می شود تا به افت ردپای رادار اش پشتیبانی کند. این چنین بمب افکن پنهانکار B-2 Spirit اولین هواپیمایی می بود که از بمب های هدایت شونده GPS در نبرد منفعت گیری کرد و آن را روی مختصات خاصی رها کرد. این چنین یک نسخه آزمایش زمینی از B-2 Spirit – با نام Spirit of Ohio – که هیچ زمان پرواز نکرد در موزه نیروی هوایی ایالات متحده قرار گرفت.

پیروزی B-2 به گفتن یک بمب افکن پنهانکار بال پرنده، انچه که آرمسترانگ ویثوورث برای A.W.52 خود آرزو می کرد، به تشکیل نسخه ای شبیه در هوانوردی تجاری منجر نشد. اما B-2 اکنون نزدیک به ۱۰ درصد از ناوگان بمب افکن های ایالات متحده را راه اندازی می دهد. در آخذ این که، B-2 می تواند با سوخت گیری هوایی به سراسر جهان پرواز کند – اولین هواپیمای بال پرنده با این چنین قابلیتی. این چنین بمب افکن B-2 الهام قسمت جایگزینی برای B-52 Stratofortress و B-1B Lancer می بود.

۵- Northrop B-21 Raider

تازه ترین بمب افکن بال پرنده نورثروپ که در حال تست است

تازه ترین بمب افکن نیروی هوایی ایالات متحده نیز یک بال پرنده در قالب B-21 Raider است. همانند دیگر بال های پرنده در این فهرست، B-21 نیز برای پیشگامی در تکنولوژی های تازه در نظر گرفته شده است. در رابطه B-21، این بمب افکن در منفعت گیری گسترده از هوش مصنوعی – از جمله پرواز بدون خدمه – پیشگام خواهد می بود. علاوه بر این، B-21 Raider از دوقلوهای دیجیتال و همانند سازی ها و با معماری سیستم باز برای ادغام بی نقص فناوری های تازه طراحی شده است.

علاوه بر این، هواپیمای آزمایشی B-21 یک نمونه اولیه نیست -انچه که نورثروپ گرومن می گوید، هواپیمای آزمایشی B-21 به جای یک نمونه اولیه، تجهیزبه سیستم های ماموریتی است و توسط همان تکنیسین ها با منفعت گیری از فرآیندها و ابزارهای شبیه برای هواپیماهای تولیدی ساخته شده است. مجموعه دانش و توانایی به دست آمده در فرآیند گسترش، از انتقال آرام و بی نقص به مرحله تشکیل در مسیر اراعه قابلیت عملیاتی حمایتمی کند.

برای بمب افکنی که تنها ۱۶ متر طول دارد و طول بال های آن ۴۰ متر است، با ظرفیت حمل محموله ای ۸۱,۶۴۷ کیلوگرمی؛ B-21 در آزمایشات خوب عمل کرده است. این که B-21 آزمایشی با سیستم های ارتباطی و ناوبری نسخه تولیدی همراه بوده است، زیاد پشتیبانی کننده است. به این ترتیب، B-21 به طراحی بال پرنده به گفتن یک طراحی جنگی ادامه می دهد. در شرایطی که B-21 و B-2 طراحی های بال پرنده معمولی دارند، منفعت گیری های بالقوه برای طراحی بال پرنده رشد و تکامل می یابد چون طراحی بال پرنده ذاتاً از نظر آیرودینامیکی کارآمد است. کارآمدی آیرودینامیکی تبدیل مصرف سوخت کمتر برای طی مسافت شبیه می شود.