جناح مجترف
تاريخ > تطورات ما بعد الحرب

خلال حقبة ما بعد الحرب مباشرة، أجرت عدة دول أبحاثًا على الطائرات عالية السرعة. في المملكة المتحدة، بدأ العمل في عام 1943 على مايلز إم.52، وهي طائرة تجريبية عالية السرعة مزودة بجناح مستقيم تم تطويره بالاشتراك مع شركة فرانك ويتل باور جتس، والمؤسسة الملكية للطائرات (RAE) في فارنبورو، والمختبر الفيزيائي الوطني. تم تصور (M.52) لتكون قادرة على تحقيق 1,000 ميل في الساعة (1,600 كم/س) في مستوى الطيران، مما يتيح للطائرة أن تكون أول من يتجاوز سرعة الصوت في العالم. في فبراير 1946، توقف البرنامج فجأة لأسباب غير واضحة. منذ ذلك الحين، تم الاعتراف على نطاق واسع بأن إلغاء M.52 كان بمثابة نكسة كبيرة في التقدم البريطاني في مجال التصميم الأسرع من الصوت.
برنامج آخر أكثر نجاحًا هو بيل إكس-1 الأمريكي، والذي تم تجهيزه أيضًا بجناح مستقيم. وفقًا لمايلز رئيس الديناميكا الهوائية دينيس بانكروفت، تم منح شركة بيل للطائرات إمكانية الوصول إلى الرسومات والأبحاث على (M.52). في 14 أكتوبر 1947، قامت بيل إكس-1 بأول رحلة أسرع من الصوت بقيادة الكابتن تشارلز "تشاك" ييغر، بعد أن تم إسقاطها من حجرة القنابل لطائرة بوينغ بي-29 سوبر فورترس وحققت سرعة قياسية بلغت ماخ. 1.06 (700 ميل في الساعة (1,100 كم/س؛ 610 عقدة)). فاجأ خبر نجاح الطائرة الأسرع من الصوت العديد من خبراء الطيران على جانبي المحيط الأطلسي، حيث ساد الاعتقاد بشكل متزايد أن تصميم الجناح المنفلت ليس مفيدًا للغاية فحسب، بل ضروريًا أيضًا لكسر حاجز الصوت.
خلال السنوات الأخيرة من الحرب العالمية الثانية، بدأ مصمم الطائرات السير جيفري دي هافيلاند تطوير طائرة دي هافيلاند كوميت، والتي ستصبح أول طائرة نفاثة في العالم. كان أحد اعتبارات التصميم المبكرة هو ما إذا كان سيتم تطبيق التكوين الجديد للجناح المكنوس. وهكذا، تم تطوير طائرة تجريبية لاستكشاف التكنولوجيا، دي هافيلاند دي إتش 108، من قبل الشركة في عام 1944، برئاسة مهندس المشروع جون كارفر ميدوز فروست مع فريق من 8-10 رسامين ومهندسين. يتكون دي إتش 108 بشكل أساسي من إقران جسم الطائرة الأمامي لـ دي هافيلاند فامباير بجناح مجتاح وذيل عمودي صغير؛ كانت أول طائرة نفاثة ذات أجنحة مجنحة بريطانية معروفة بشكل غير رسمي باسم «السنونو». حلقت الطائرة لأول مرة في 15 مايو 1946، بعد ثمانية أشهر فقط من الموافقة على المشروع. طار طيار اختبار الشركة وابن البناء، جيفري دي هافيلاند جونيور، أول طائرة من ثلاث طائرات ووجدها سريعة للغاية - بالسرعة الكافية لمحاولة تحقيق رقم قياسي عالمي في السرعة. في 12 أبريل 1948، سجل دي إتش 108 رقمًا قياسيًا عالميًا للسرعة عند 973.65 كم / ساعة (605 ميل في الساعة)، أصبحت لاحقًا أول طائرة نفاثة تتجاوز سرعة الصوت.
حول هذا الإطار الزمني نفسه، قدمت وزارة الطيران برنامجًا للطائرات التجريبية لفحص تأثيرات الأجنحة المنكسرة، بالإضافة إلى تكوين جناح دلتا. علاوة على ذلك، حدد سلاح الجو الملكي (RAF) زوجًا من الطائرات المقاتلة المقترحة المزودة بأجنحة من طراز طائرات هوكر و Sسوبر مارين وهوكر هنتر وسوبر مارين سويفت على التوالي، ونجحت في الضغط على الطلبات ليتم وضعها `` من لوحة الرسم '' في عام 1950. في 7 سبتمبر 1953، حطمت الطائرة الوحيدة هنتر Mk 3 (النموذج الأولي المعدل، WB 188) بواسطة نيفيل ديوك الرقم القياسي العالمي لسرعة الهواء للطائرات التي تعمل بالطاقة النفاثة، حيث وصلت إلى سرعة 727.63 ميل في الساعة (1,171.01.00) كم / ساعة) فوق ليتل هامبتون، غرب ساسكس. صمد هذا الرقم القياسي العالمي لأقل من ثلاثة أسابيع قبل أن يتم كسره في 25 سبتمبر 1953 من قبل منافس هنتر المبكر، سوبر مارين سويفت، بواسطة مايكل ليثقو.
في فبراير 1945، بدأ روبرت تي جونز، مهندس NACA، النظر في أجنحة دلتا شديدة الانجراف وأشكال V، واكتشف نفس تأثيرات أدولف بوسمان. أنهى تقريرًا مفصلاً عن المفهوم في أبريل، لكنه وجد عمله تعرض لانتقادات شديدة من قبل أعضاء آخرين في مركز لانغلي البحثي، ولا سيما ثيودور ثيودورسن، الذي أشار إليه باسم «الخزعبلات» وطالب ببعض «الرياضيات الحقيقية». ومع ذلك، فقد حصل جونز بالفعل على بعض الوقت لنماذج الطيران الحر تحت إشراف روبرت جيلروث، الذي تم تقديم تقاريره في نهاية مايو وأظهرت انخفاضًا في السحب بأربعة أضعاف بسرعات عالية. تم تجميع كل هذا في تقرير نُشر في 21 يونيو 1945، وتم إرساله إلى الصناعة بعد ثلاثة أسابيع. ومن المفارقات، في هذه المرحلة، أن عمل بوسمان قد تم تجاوزه بالفعل.
في مايو 1945، وصلت عملية مشبك الورق الأمريكية إلى براونشفايغ، حيث اكتشف الأفراد الأمريكيون عددًا من نماذج الأجنحة المجنحة وكتلة من البيانات التقنية من أنفاق الرياح. كان أحد أعضاء الفريق الأمريكي هو جورج س. شيرر، الذي كان يعمل في ذلك الوقت في شركة بوينغ. أرسل على الفور رسالة إلى بن كوهن في بوينغ، أبلغ فيها قيمة مفهوم الجناح المكنوس. كما طلب من كوهن توزيع الرسالة على شركات أخرى أيضًا، على الرغم من أن بوينغ وأمريكا الشمالية فقط استخدما الخطاب على الفور.
كانت شركة بوينغ في خضم تصميم بوينغ بي-47 ستراتوجت، وكان الطراز الأولي 424 تصميمًا مستقيم الجناح مشابهًا للطائرات بي-45 وبي-46 وبي-48 التي تنافست معها. اقترح تحليل أجراه مهندس بوينغ فيك غانزر زاوية اكتساح مثالية تبلغ حوالي 35 درجة. بحلول سبتمبر 1945، تم إدخال بيانات براونشفايغ في التصميم، والذي ظهر مرة أخرى باسم الموديل 448، وهو تصميم أكبر بستة محركات مع أجنحة أكثر قوة اجتاحت عند 35 درجة. نقلت عملية إعادة عمل أخرى المحركات إلى حاضنات مثبتة على دعامة تحت الأجنحة بسبب المخاوف من الفشل غير المحتوم لمحرك داخلي يمكن أن يدمر الطائرة إما عن طريق الحريق أو الاهتزاز. تم الترحيب بالطائرة بي-47 الناتجة باعتبارها الأسرع من فئتها في العالم خلال أواخر الأربعينيات، وتغلبت على المنافسة ذات الأجنحة المستقيمة. منذ ذلك الحين، تم اعتماد صيغة بوينغ للنقل النفاث للأجنحة المجترَفة والمحركات المثبتة على الصوامع على مستوى العالم.
في المقاتلات، كانت شركة طيران أمريكا الشمالية في خضم العمل على مقاتلة بحرية ذات جناح مستقيم تعمل بالطاقة النفاثة، كانت تعرف آنذاك باسم FJ-1؛ تم تقديمه لاحقًا إلى سلاح الجو الأمريكي باسم إكس بي-86. درس لاري جرين، الذي كان بإمكانه قراءة اللغة الألمانية، تقارير بوسمان وأقنع الإدارة بالسماح بإعادة التصميم بدءًا من أغسطس 1945. سمح أداء الطائرة إف-86 إيه بوضع أول رقم من بين العديد من سجلات السرعة العالمية الرسمية، حيث وصلت إلى 671 ميل في الساعة (1,080 كم/س) في 15 سبتمبر 1948، بواسطة الرائد ريتشارد ل. جونسون. مع ظهور ميغ-15، اندفعت الطائرة إف-86 إلى القتال، في حين أن الطائرات ذات الأجنحة المستقيمة مثل لوكهيد بي-80 شوتينق ستار وريببلك إف-84 ثندرجت سرعان ما هبطت إلى مهام الهجوم الأرضي. بعضها، مثل إف-84 وغرومان إف-9 كوغار، أعيد تصميمها لاحقًا بأجنحة مجنحة من الطائرات ذات الأجنحة المستقيمة. سيتم تصميم الطائرات اللاحقة، مثل نورث أمريكان إف-100 سوبر سابر، بأجنحة مائلة من البداية، على الرغم من أن الابتكارات الإضافية مثل الاحتراق اللاحق، وقاعدة المنطقة، وأسطح التحكم الجديدة ستكون ضرورية لإتقان الطيران الأسرع من الصوت.
كان الاتحاد السوفيتي سريعًا أيضًا في التحقيق في مزايا الأجنحة المنكسرة على الطائرات عالية السرعة، عندما انتشر نظرائهم من «تكنولوجيا الطيران التي تم الاستيلاء عليها» للحلفاء الغربيين عبر الرايخ الثالث المهزوم. طُلب من أرتيم ميكويان من قبل قسم أبحاث الطيران التابع للحكومة السوفيتية في تساجي تطوير طائرة تجريبية للبحث في فكرة الجناح المكسور - وكانت النتيجة طائرة ميغ 8 أوتكا ذات التصميم المائي غير العادية التي تم إطلاقها في أواخر عام 1945، مع موقعها الخلفي. جرفت الأجنحة للخلف لهذا النوع من البحث. تم تطبيق الجناح المكتسحوب على ميغ-15، وهي مقاتلة مبكرة تعمل بالطاقة النفاثة، وتبلغ سرعتها القصوى 1,075 كيلومتر في الساعة (668 ميل/س) تفوقت على الطائرات النفاثة الأمريكية ذات الأجنحة المستقيمة والمقاتلات ذات المحركات المكبسية التي تم نشرها في البداية خلال الحرب الكورية. يُعتقد أن طائرة ميغ-15 كانت واحدة من أكثر الطائرات النفاثة إنتاجًا؛ سيتم تصنيع ما يزيد عن 13000 في نهاية المطاف.
كان طراز ميغ-15، الذي لا يمكن أن يتجاوز ماخ 0.92 بأمان، بمثابة الأساس لطائرة ميغ-17، التي تم تصميمها بحيث يمكن التحكم فيها بأعداد أعلى من ماخ. تم تغيير اتجاه الجناح، 45 درجة بالقرب من جسم الطائرة (مثل إف-100 سوبر سابر)، إلى 42 درجة للجزء الخارجي من الجناح. وهناك مشتق آخر من التصميم، وهو ميغ-19، يتميز بجناح رقيق نسبيًا يناسب الطيران الأسرع من الصوت والذي تم تصميمه في TsAGI، المعهد السوفيتي المركزي للديناميكية الهوائية. ظهر هذا الجناح بزاوية 55 درجة، ويتميز بسياج جناح واحد على كل جانب. يتميز طراز ميغ-19SV المتخصص في الارتفاعات العالية، من بين تغييرات أخرى، بغطاء قابل للتعديل لتوليد قوة رفع أكبر على ارتفاعات أعلى، مما يساعد على زيادة سقف الطائرة من 17,500 متر (57,400 قدم) إلى 18,500 متر (60,700 قدم).
كما تم الحصول على أبحاث الجناح الألماني من خلال شركة تصنيع الطائرات السويدية ساب، بمساعدة مهندسي مسرشميت السابقين الذين فروا إلى سويسرا في أواخر عام 1945. في ذلك الوقت، رأت شركة شركة ساب للطائرات الحاجة إلى تحقيق تقدم في مجال الطيران، لا سيما في مجال الدفع النفاث الجديد. قامت الشركة بدمج كل من المحرك النفاث والجناح المنفلت لإنتاج مقاتلة ساب 29 تونان. في 1 سبتمبر 1948، أجرى أول نموذج أولي رحلته الأولى، بواسطة طيار الاختبار الإنجليزي قائد سرب روبرت أ. بوب، على الرغم من عدم معرفته جيدًا خارج السويد، كانت تونان أول طائرة غربية سيتم تقديم مقاتلة أوروبية بمثل هذا التكوين الجناح. في موازاة ذلك، طورت ساب أيضًا طائرة مجنحة أخرى، ساب 32 لانسن، لتعمل في المقام الأول كطائرة هجومية قياسية في السويد. يتميز جناحها، الذي يتمتع بمظهر جانبي بنسبة 10 في المائة و 35 درجة، بأسوار مثلثة بالقرب من جذور الجناح من أجل تحسين تدفق الهواء عندما كانت الطائرة تحلق بزاوية هجوم عالية. في 25 أكتوبر 1953، وصل ساب 32 لانسن إلى رقم ماخ لا يقل عن 1.12 أثناء الغوص الضحل، متجاوزًا حاجز الصوت.
أظهرت النجاحات التي حققتها طائرات مثل هوكر هنتر و B-47 و F-86 قيمة أبحاث الجناح المكسور التي تم الحصول عليها من ألمانيا. في نهاية المطاف، ستشمل جميع جهود التصميم المتقدمة للطائرات عالية السرعة جناحًا بحافة أمامية منكسرة، إما بجناح مجنح أو شكل جناح دلتا. تستمر طائرة بوينغ بي 52، المصممة في الخمسينيات من القرن الماضي، في الخدمة كمفجر ثقيل بعيد المدى دون سرعة الصوت. في حين أن السوفييت لم يطابقوا أبدًا أداء طائرة بوينغ بي-52 ستراتوفورتريس بطائرة نفاثة، فإن قاذفة توبوليف تو-95 ذات المدى العابر للقارات ذات سرعة قصوى تبلغ 920 كم / ساعة، التي تجمع بين الأجنحة المندفعة والدفع المروحي، تظل أيضًا في الخدمة اليوم، كونها أسرع طائرة إنتاج تعمل بالمروحة. في بريطانيا، دخلت طائرتان قاذفتان مجنحتان الخدمة، هما فيكرز فالينت (1955) وهاندلي بيج فيكتور (1958).
بحلول أوائل الخمسينيات من القرن الماضي، كان لكل مقاتل جديد تقريبًا جناح مجتاح. بحلول الستينيات، اعتمدت معظم الطائرات المدنية أيضًا أجنحة مجنحة. استخدمت معظم التصميمات المبكرة والأسرع من الصوت مثل ميغ-19 و F-100 أجنحة طويلة وعالية الانجراف. ستصل أجنحة Swept إلى ماخ 2 على باك لايتنينغ، وربابليك إف-105 ثاندرتشيف، المصممة للعمل على مستوى منخفض وسرعة عالية جدًا في المقام الأول من أجل الضربة النووية، ولكن مع قدرة جو-جو ثانوية. بحلول أواخر الستينيات، تم استخدام ماكدونل إف-4 فانتوم الثانية بأعداد كبيرة من قبل القوات الجوية المتأثرة بالولايات المتحدة. تم استخدام أجنحة هندسية متغيرة في الطائرات الأمريكية إف-111 وغرومان إف-14 توم كات والسوفياتي ميكويان ميغ-27، على الرغم من التخلي عن الفكرة لتصميم (SST) الأمريكي. بعد السبعينيات من القرن الماضي، تم تحسين معظم المقاتلات الأحدث من أجل المناورة القتالية الجوية منذ القوات الجوية الأمريكية إف-15 والسوفياتي ميكويان ميغ-29 استخدمت أجنحة ثابتة قصيرة المدى نسبيًا مع مساحة جناح كبيرة نسبيًا.