NASA AD-1: 斜め翼の実験機
NASA AD-1は、1979年から1982年にかけてカリフォルニア州のエドワード・ドライデン飛行研究センターで実施された飛行試験計画に使用された
実験用航空機です。この機体は、特異な斜め翼を持ち、飛行中に翼の角度を0度から60度まで変更できるという革新的な設計が特徴です。このAD-1(Ames Dryden-1)は、小型の亜音速ジェット研究機であり、79回の飛行試験を通じて、回転翼のコンセプトやその飛行特性についての重要な知見をもたらしました。
計画の背景
傾斜翼の設計は、1942年に
リヒャルト・フォークトによって初めて知られました。これは、Blohm & Voss P.202という機体に見られるものでした。その後、この概念はNASA
エイムズ研究センターの航空技術者、ロバート・トーマス・ジョーンズによって普及しました。ジョーンズの研究や風洞実験の結果、傾斜翼を持つ輸送機は、マッハ1.4(音速の1.4倍)までの速度において、従来の主翼の設計よりも優れた空気力学性能を発揮することが確認されました。主翼が60度まで傾斜することで、高速飛行での空気抵抗を低減し、同じ燃料でより高い速度と航続能力を実現することが示されました。
また、離陸時や着陸時の低速域では、通常の航空機のように主翼は胴体に固定され、揚力と操縦性を最大限に引き出す設計がされました。そして、速度が上昇するとともに主翼が傾斜することで、空気抵抗と燃料消費を減少させる仕組みです。特筆すべきは、この主翼の傾斜は右方向のみに行われる点です。
航空機の仕様
AD-1は1979年2月にドライデンに納品され、Ames Industrial Co.との契約で約240,000ドルで製造されました。動力には2基のMicroturbo TRS18-046ターボジェットエンジンを用い、各エンジンは海面高度で静止時に220ポンドの推力を発生させます。このため、AD-1の飛行速度は安全を考慮して約170 mphに制限されました。AD-1の全長は38.8フィート(11.8メートル)、通常時の翼幅は32.3フィート(9.8メートル)で、本体は強化プラスチック繊維(FRP)を使用しています。機体は空虚重量が1,450ポンド、グロス重量は2,145ポンドです。
飛行実験の経過
AD-1の初飛行は1979年末に行われました。その後、18ヶ月をかけて翼の角度が徐々に傾けられ、1981年半ばには60度に達しました。飛行は1982年8月の最終試験まで続けられ、さまざまな速度と角度でのデータが収集されました。最終飛行はドライデンで行われず、実験航空機協会(EAA)のウィスコンシン州オシュコシュでの航空ショーにおいて8回の実演飛行が行われました。
試験計画の完了後、AD-1は引退し、カリフォルニア州サンカルロスのヒラー航空博物館で展示されることとなりました。
AD-1の諸元
- - 乗員: 1 (操縦士)
- - 全長: 38 ft 10 in (11.83 m)
- - 翼幅: 通常時 32 ft 4 in (9.85 m) | 60°傾斜時 16 ft 2 in (4.93 m)
- - 全高: 6 ft 9 in (2.06 m)
- - 翼面積: 93 sq ft (8.6 m²)
- - 空虚重量: 1,450 lb (658 kg)
- - グロス重量: 2,145 lb (973 kg)
- - 燃料容量: 80 US gallons (300 L)
- - 動力: 2 x Microturbo TRS 18 ターボジェット(各推力220 lbf (0.98 kN))
性能
- - 最高速度: 200 mph (322 km/h; 174 kn)
- - 巡航高度: 12,000 ft (3,700 m)
AD-1の開発と試験を通じて、革新的な航空機設計に関する貴重な知見が得られ、将来の航空機設計に大きな影響を与えました。