غرومان إكس-29

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

طائرة غرومان إكس-29 هي طائرة تجريبية أمريكية صُممت لاختبار جناح ذي انحناء أمامي ، وأسطح تحكم كانارد ، وتقنيات طائرات مبتكرة أخرى. بتمويل من وكالة ناسا والقوات الجوية الأمريكية ووكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة (داربا) ، طورت شركة غرومان طائرة إكس-29 ، وقامت ناسا والقوات الجوية الأمريكية بتشغيل الطائرتين اللتين تم بناؤهما. [ 1 ] تطلب عدم استقرار هيكل طائرة إكس-29 استخدام نظام تحكم إلكتروني محوسب . استُخدمت مواد مركبة للتحكم في الالتواء الديناميكي الهوائي المتباعد الذي تتعرض له الأجنحة ذات الانحناء الأمامي، ولتقليل الوزن. حلقت الطائرة لأول مرة عام 1984، وخضعت طائرتان من طراز إكس-29 لاختبارات طيران حتى عام 1991.

التصميم والتطوير

قامت شركة غرومان ببناء طائرتين من طراز X-29A بعد اختيار تصميمها على تصميم منافس يعتمد على طائرة جنرال دايناميكس F-16 فايتينغ فالكون . استخدم تصميم X-29 الجزء الأمامي من جسم الطائرة وعجلة الهبوط الأمامية من هيكلين موجودين لطائرتي F-5A فريدوم فايتر (أصبحت الطائرة 63-8372 تحمل الرقم 82-0003، والطائرة 65-10573 تحمل الرقم 82-0049). [ 2 ] أما مشغلات أسطح التحكم وعجلة الهبوط الرئيسية فكانت من طائرة F-16. كان التطور التكنولوجي الذي جعل تصميم X-29 قابلاً للتطبيق هو استخدام مركبات ألياف الكربون . صُممت أجنحة X-29، المصنوعة جزئيًا من إيبوكسي الجرافيت ، بزاوية انحناء للأمام تزيد عن 33 درجة؛ وقد جُرّبت الأجنحة ذات الانحناء الأمامي لأول مرة قبل 40 عامًا على طائرتي يونكرز Ju 287 و OKB-1 EF 131 التجريبيتين . كان الاسم الداخلي لشركة غرومان للطائرة X-29 هو "طراز غرومان 712" أو "G-712". [ 3 ]

قمرة قيادة طائرة مزودة بالعديد من العدادات والمؤشرات الدائرية القديمة. أمام أدوات التحكم يوجد عمود تحكم أسود اللون.
قمرة قيادة الطائرة X-29

تصميم ثلاثي الأسطح وعدم استقرار متأصل

تُوصَف الطائرة X-29 بأنها طائرة ثلاثية الأسطح ، مزودة بأجنحة أمامية (كانارد ) وأجنحة أمامية مائلة للأمام وأسطح تحكم خلفية (سترات) ، [ 4 ] وتستخدم نظام تحكم طولي ثلاثي الأسطح. [ 5 ] تُسهم الأجنحة الأمامية والأجنحة في تقليل مقاومة التوازن ومقاومة الأمواج، بينما يوفر استخدام أسطح التحكم الخلفية (سترات) لضبط التوازن في الحالات التي ينحرف فيها مركز الثقل مقاومة توازن أقل من الاعتماد على الأجنحة الأمامية (كانارد) للتعويض. [ 4 ]

أدى هذا التصميم، بالإضافة إلى مركز الثقل الواقع خلف المركز الديناميكي الهوائي ، إلى جعل الطائرة غير مستقرة بطبيعتها . وقد تم توفير الاستقرار من خلال نظام تحكم طيران محوسب يُجري 40 تصحيحًا في الثانية. يتكون نظام التحكم من ثلاثة حواسيب رقمية احتياطية مدعومة بثلاثة حواسيب تناظرية احتياطية ؛ أي منها قادر على قيادة الطائرة بمفرده، لكن هذا التكرار يسمح لها بالتحقق من الأخطاء. يقوم كل حاسوب من الحواسيب الثلاثة بـ"التصويت" على قياساته، بحيث يمكن اكتشاف أي خلل في أي منها. وقد قُدِّر أن احتمال تعطل النظام بالكامل يُعادل احتمال حدوث عطل ميكانيكي في طائرة ذات تصميم تقليدي. [ 5 ] في حال تعطل جميع حواسيب الطيران أثناء الرحلة، ستتفكك الطائرة بفعل قوى المرونة الهوائية قبل أن يتمكن الطيار من الحفاظ على استقرارها أو حتى القفز منها. [ 6 ]

أدى عدم استقرار هيكل الطائرة عند الميلان الحاد إلى توقعات واسعة النطاق بقدرة فائقة على المناورة. وقد استمر هذا التصور في السنوات التي تلت انتهاء اختبارات الطيران. إلا أن اختبارات القوات الجوية لم تدعم هذا التوقع. [ 7 ] وللحفاظ على استقرار نظام التحكم في الطيران، كان لا بد من تعديل سهولة بدء المناورة. وقد تمت برمجة ذلك في نظام التحكم في الطيران للحفاظ على القدرة على إيقاف دوران الميلان ومنع الطائرة من الخروج عن السيطرة. ونتيجة لذلك، لم يكن من الممكن وصف النظام بأكمله أثناء الطيران (مع نظام التحكم في الطيران ضمن الحلقة) بأنه يتمتع بأي رشاقة خاصة. وخلصت الدراسة إلى أن طائرة X-29 كان من الممكن أن تتمتع برشاقة أكبر لو كانت مزودة بمحركات أسطح تحكم أسرع و/أو أسطح تحكم أكبر. [ 7 ]

اعتبارات المرونة الهوائية

X-29 مع انحراف أسطح التحكم الخلفية

في تصميم الجناح ذي الانحناء الأمامي، يُولّد الرفع الديناميكي الهوائي قوة التواء تُدير الحافة الأمامية للجناح للأعلى. ينتج عن ذلك زاوية هجوم أكبر، مما يزيد من قوة الرفع، وبالتالي يزيد من التواء الجناح. قد يؤدي هذا التباعد المرن الهوائي بسرعة إلى انهيار هيكلي. في التصميم المعدني التقليدي، يتطلب الأمر جناحًا شديد الصلابة الالتوائية لمقاومة الالتواء؛ وتؤدي زيادة صلابة الجناح إلى زيادة وزنه، مما قد يجعل التصميم غير عملي. [ 8 ]

استغل تصميم الطائرة X-29 خاصية الاقتران المرن غير المتجانس بين انحناء والتواء مادة ألياف الكربون المركبة لمعالجة هذا التأثير المرن الهوائي. فبدلاً من استخدام جناح شديد الصلابة، والذي كان سيزيد من الوزن حتى مع استخدام المادة المركبة خفيفة الوزن نسبيًا، استخدمت الطائرة X-29 طبقةً مركبةً تُنتج اقترانًا بين الانحناء والالتواء. ومع ازدياد قوة الرفع، تجبر أحمال الانحناء أطراف الجناح على الانحناء للأعلى. وتحاول أحمال الالتواء زيادة زاوية الهجوم، لكن الاقتران يقاوم هذه الأحمال، مما يؤدي إلى التواء الحافة الأمامية للأسفل، وبالتالي تقليل زاوية الهجوم وقوة الرفع. ومع انخفاض قوة الرفع، تقل الأحمال ويتم تجنب التباعد. [ 8 ]

التاريخ التشغيلي

حلّقت أول طائرة من طراز X-29 لأول مرة في 14 ديسمبر 1984 من قاعدة إدواردز الجوية بقيادة كبير طياري الاختبار في شركة غرومان، تشاك سيويل. [ 2 ] كانت X-29 رابع طائرة نفاثة ذات جناح أمامي مائل تُحلّق؛ أما الطائرات الثلاث الأخرى فهي: يونكرز Ju 287 الألمانية (1944)، و OKB-1 EF 131 السوفيتية (1947)، و HFB-320 هانزا جيت الألمانية الغربية (1964). [ 9 ] في 13 ديسمبر 1985، أصبحت X-29 أول طائرة ذات جناح أمامي مائل تحلق بسرعة تفوق سرعة الصوت في طيران أفقي.

طائرة غرومان إكس-29 إيه في المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية
طائرة غرومان إكس-29 في قاعدة إدواردز الجوية

بدأت طائرة X-29 برنامج اختبار تابعًا لوكالة ناسا بعد أربعة أشهر من رحلتها الأولى. أثبتت الطائرة جدارتها، وبحلول أغسطس 1986، كانت تُجري مهام بحثية لأكثر من ثلاث ساعات تتضمن رحلات متعددة. لم تكن الطائرة الأولى من طراز X-29 مزودة بمظلة استعادة في حالة الدوران، حيث خُطط لاختبارات الطيران لتجنب المناورات التي قد تؤدي إلى الخروج عن السيطرة ، مثل الدوران. في مقابلة فيديو مسجلة، أشار طيار الاختبار في ناسا، روجرز إي. سميث [ 10 ] ، إلى أن أحد طياري الاختبار الآخرين قام بمناورة دوران غير مصرح بها باستخدام الجنيحات أثناء رحلة اختبار، وتم استبعاده لاحقًا من البرنامج. [ 11 ] زُوّدت الطائرة الثانية من طراز X-29 بمظلة استعادة، وشاركت في اختبارات زاوية هجوم عالية. كانت الطائرة الثانية من طراز X-29 قادرة على المناورة حتى زاوية هجوم تبلغ حوالي 25 درجة، مع زاوية قصوى تبلغ 67 درجة تم الوصول إليها في مناورة رفع لحظية. [ 12 ] [ 13 ]

حلقت طائرتا X-29 ما مجموعه 242 مرة بين عامي 1984 و1991. [ 3 ] [ 14 ] أفاد مركز درايدن لأبحاث الطيران التابع لناسا أن طائرة X-29 أظهرت عددًا من التقنيات والأساليب الجديدة، واستخدامات جديدة للتقنيات الحالية، بما في ذلك استخدام " التعديل المرن الهوائي للتحكم في التباعد الهيكلي"، والتحكم في الطائرة ومناورتها أثناء حالات عدم الاستقرار الشديدة، والتحكم الطولي ثلاثي الأسطح، و"جنيح خلفي مزدوج المفصلات عند السرعات فوق الصوتية"، والتحكم الفعال في زاوية الهجوم العالية، والتحكم في الدوامات، وإثبات جدواها العسكرية. [ 5 ]

الطائرات المعروضة

تُعرض أول طائرة من طراز X-29، رقمها 82-003، حاليًا في معرض البحث والتطوير بالمتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية في قاعدة رايت-باترسون الجوية بالقرب من دايتون، أوهايو . [ 15 ] أما الطائرة الأخرى، فتُعرض في مركز أرمسترونغ لأبحاث الطيران في قاعدة إدواردز الجوية . وكان نموذج بالحجم الطبيعي معروضًا من عام 1989 إلى عام 2011 في مبنى المتحف الوطني للطيران والفضاء في ناشونال مول بواشنطن العاصمة. [ 16 ] ثم نُقل النموذج بالحجم الطبيعي إلى متحف مهد الطيران في غاردن سيتي، نيويورك ، عام 2011.

المواصفات (X-29)

البيانات من كتاب جينز "جميع طائرات العالم 1988-1989"، [ 17 ] طائرات ناسا التجريبية، [ 18 ] دونالد، [ 3 ] وينشستر [ 14 ]

الخصائص العامة

  • الطاقم: 1
  • السعة: حمولة 4000  رطل (1814  كجم)
  • الطول: 53  قدمًا و11.25  بوصة (16.44  مترًا) بما في ذلك مسبار الأنف
جسم الطائرة فقط بطول 48  قدمًا  وبوصة واحدة (15 مترًا). 
  • طول الجناح: 27  قدمًا و2.5  بوصة (8.29  مترًا)
  • الارتفاع: 14  قدمًا و3.5  بوصة (4.36  مترًا)
  • مساحة الجناح: 188.84 قدم  مربع  (17.54  متر مربع )
  • نسبة العرض إلى الارتفاع : 3.9
  • شكل الجناح : الجذر: Grumman K MOD 2 (6.2٪)؛ الطرف: Grumman K MOD 2 (4.9٪) [ 19 ]
  • الوزن الفارغ: 13800  رطل (6260  كجم)
  • أقصى وزن للإقلاع: 17800  رطل (8074  كجم)
  • سعة الوقود: 3,978  رطل (1,804  كجم) في خزانين بلاستيكيين في جسم الطائرة وخزانين مدمجين في الألواح الجانبية
  • محطة توليد الطاقة: محرك توربيني مروحي واحد من طراز جنرال إلكتريك F404-GE-400 مزود بحارق لاحق، بقوة دفع 16000 رطل (71 كيلو نيوتن) مع حارق لاحق  

أداء

  • السرعة القصوى: 956  عقدة (1100  ميل في الساعة، 1771  كم/ساعة) على ارتفاع 33000  قدم (10000  متر)
  • السرعة القصوى: 1.6 ماخ
  • المدى: 350  نمي (400  ميل، 650  كم)
  • سقف الخدمة: 55000  قدم (17000  متر)

إلكترونيات الطيران

  • نظام Litton LR-80 AHRS
  • ماجنافوكس AN/ARC-164 UHF
  • Teledyne RT-1063B/APX-101V IFF/SIF
  • نظام التحكم في الطيران السلكي ثلاثي النسخ الاحتياطي من هانيويل

ظهورات بارزة في وسائل الإعلام

استندت لعبة محاكاة الطيران F29 Retaliator لعام 1989 إلى الطائرة X-29 وتخيلت مستقبلًا تم فيه تطويرها إلى طائرة مقاتلة إنتاجية وتزويدها بأسلحة متطورة متنوعة.

انظر أيضاً

طائرات ذات دور وتكوين وعصر مماثل

قوائم ذات صلة

مراجع

ملحوظات

  1. ↑ بريسكو، جاكوبو (12 يوليو 2019). "إكس-29: طائرة ناسا المقاتلة الطموحة من ثمانينيات القرن الماضي ذات الأجنحة المقلوبة" . سي إن إن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 مايو 2024 .
  2. 1 2 جيرز-بال، أندرياس، محرر. (1995). "طائرات إكس: من إكس-1 إلى إكس-34" . AIS.org . مؤرشف من الأصل في 6 مايو 2001. تم الاطلاع عليه في 1 سبتمبر 2009 .
  3. 1 2 3 دونالد 1997 ، ص 483.
  4. 1 2 روسكام 1985 ، ص 85-87.
  5. 1 2 3 "صحيفة حقائق: طائرة X-29 التجريبية للتكنولوجيا المتقدمة" . مركز أبحاث الطيران التابع لناسا أرمسترونغ. 28 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أغسطس 2014 .
  6. ↑ بريسكو، جاكوبو (12 يوليو 2019). "إكس-29: طائرة ناسا المقاتلة الطموحة من ثمانينيات القرن الماضي ذات الأجنحة المقلوبة" . سي إن إن . أسلوب سي إن إن . تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أكتوبر 2024 .
  7. 1 2 بوتس وهوفر 1989 .
  8. 1 2 بامادي 2004 .
  9. ↑ غرين 1970 ، ص 493-496.
  10. ↑ "روغرز إي. سميث - ناسا" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2026 .
  11. ↑ بودكاست طيار مقاتل (28 يوليو 2023). لماذا لا تمتلك معظم الطائرات أجنحة أمامية مائلة ؟ تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يناير 2026 – عبر يوتيوب.
  12. ↑ ويبستر وبوريفوي 1991 .
  13. ↑ وينشستر 2005 ، ص 261.
  14. 1 2 وينشستر 2005 ، ص. 262.
  15. ↑ "Grumman X-29A" . المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية. 28 مايو 2015. تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2015 .
  16. ↑ "ما وراء الحدود" . المتحف الوطني للطيران والفضاء. مؤرشف من الأصل في 16 يونيو 2012. تم الاطلاع عليه في 14 أكتوبر 2011 .
  17. ↑ تايلور، جون دبليو آر، محرر. (1988). طائرات العالم من جينز 1988-1989 ( الطبعة 79). لندن: مجموعة معلومات جينز. الصفحات 399-400 . ISBN   0-7106-0867-5.
  18. ↑ جينكينز، لانديس وميلر 2003 ، ص 37.
  19. ↑ ليدنيسر، ديفيد. "الدليل غير الكامل لاستخدام الجنيح" . m-selig.ae.illinois.edu . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 أبريل 2019 .

فهرس

  • بوتس، إس إل؛ هوفر، إيه دي (مايو 1989). تقييم خصائص الطيران للطائرة البحثية X-29A (تقرير). مركز اختبار الطيران التابع للقوات الجوية الأمريكية. AFFTC-TR-89-08.
  • دونالد، ديفيد، محرر. (1997). "جرومان إكس-29 إيه". الموسوعة الكاملة للطائرات العالمية . نيويورك: بارنز أند نوبل. ISBN 978-0-7607-0592-6.
  • غرين، ويليام (1970). طائرات حرب الرايخ الثالث . نيويورك: دابلداي. ISBN 978-0-385-05782-0.
  • جينكينز، دينيس ر.؛ لانديس، توني؛ ميلر، جاي (يونيو 2003). المركبات التجريبية الأمريكية: جرد - من X-1 إلى X-50 (ملف PDF) . دراسات في تاريخ الفضاء الجوي، العدد 31. ناسا. OCLC 68623213. SP-2003-4531. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل في 25 أبريل 2020. 
  • بامادي، باندو ن. (2004). أداء الطائرات، واستقرارها، وديناميكيتها، والتحكم بها (  الطبعة الثانية). المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية. doi : 10.2514/4.862274 . ISBN 978-1-56347-583-2.
  • بوتنام، تيريل دبليو. (يناير 1984). برنامج أبحاث الطيران X-29 (ملف PDF) . المؤتمر الثاني لاختبارات الطيران التابع للمعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية. لاس فيغاس، نيفادا. 16-18 نوفمبر 1983. ناسا. TM-86025.{{cite conference}}: CS1 maint: url-status ( link )
  • روسكام، جان (1985). تصميم الطائرات، الجزء الثاني: التصميم الأولي وتكامل نظام الدفع . أوتاوا، كانساس : شركة روسكام للطيران والهندسة. ISBN 978-1-88488-543-3.
  • ثرويلسن، ريتشارد (1976). قصة غرومان . نيويورك: دار براغر للنشر. ISBN 978-0-275-54260-3.
  • تريدويل، تيري (1990). مصانع الحديد: طائرات غرومان المقاتلة . شروزبري، المملكة المتحدة: دار نشر إيرلايف. رقم ISBN 978-1-85310-070-3.
  • وارويك، غراهام (16 يونيو 1984). "تقنية الانحناء الأمامي" . مجلة فلايت إنترناشونال : 1563-1568 .
  • ويبستر، فريدريك ر.؛ بوريفوي، دانا (يوليو 1991). خصائص طيران الطائرة X-29 بزاوية هجوم عالية . مركز اختبار الطيران التابع للقوات الجوية الأمريكية. AFFTC-TR-91-15. مؤرشف من الأصل في 26 أغسطس 2014. تم الاطلاع عليه في 24 أغسطس 2014 .
  • وينشستر، جيم (2005). "جرومان إكس-29". الطائرات التجريبية والنماذج الأولية . لندن: دار نشر أمبر بوكس. رقم ISBN 978-1-904687-40-5.

المجال العام تتضمن هذه المقالة مواداً متاحة للعموم من مواقع إلكترونية أو وثائق تابعة لوكالة ناسا .