در این گزارش فهرستی از پنج هواپیمای برتر با ساختار بال‌پرنده در تاریخ هوانوردی ارائه شده است. بال‌پرنده‌ها هواپیما‌هایی هستند که به جای بدنه، دم و بال‌های سنتی، تنها بر پایه مفهوم بال پرندگان طراحی شده‌اند. مفهوم بال‌پرنده برای هواپیما به نظر می‌رسد ابتدا توسط آلمان نازی با هورتن ۲۲۹ و نورثروپ با تا مرحله نمونه اولیه توسعه یافته باشد، اما این فهرست به ترتیب زمانی به پنج بال‌پرنده برتر در طول تاریخ هوانوردی می‌پردازد.

۱- هورتن ۲۲۹ / گتا ۲۲۹

تلاش آلمان نازی برای ساخت یک بال‌پرنده

اولین توسعه جدی طراحی بال‌پرنده با آلمان نازی و هواپیما ۲۲۹ ساخت شرکت هورتن، یک شرکت کوچک فعال در صنعت هواپیما، آغاز شد. ۲۲۹ به عنوان یک جت جنگنده برای مقابله با هزاران بمب‌افکن متفقینی که با بمباران شبانه‌روزی صنایع آلمان، جبهه دومی را تشکیل داده بودند، طراحی شده بود. آغاز این پروژه در سال ۱۹۴۳ بود، وقتی بمباران‌های استراتژیک متفقین تشدید شده بود و فرمانده نیرو‌های لو‌وافه، هرمان گورینگ، خواستار یک راه‌حل واقعی بود.

این ایده به ذهن ریمار و وال‌تر هورتن رسید، دو سرباز سابق لو‌وافه در نبرد بریتانیا که ۲۲۹ را در پاسخ به این واقعیت که جنگنده‌های لو‌وافه در نبرد بریتانیا ذخایر سوخت محدودی داشته و بسیار آسیب‌پذیر بودند، طراحی کردند. مطابق ادعای موزه هوا و فضا اسمیتسونین، ریمار هورتن به عنوان یک طراح و متخصص آیرودینامیک، جدا از رژیم نازی، در دهه‌های ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰ برای توسعه طراحی بال‌پرنده خود کار می‌کرد. در همین حال، وال‌تر شنید که گورینگ در اوایل ۱۹۴۳ در مورد انواع گوناگون هواپیما‌های دو موتوره در لو‌وافه که بی‌فایده و فاقد قطعات قابل تعویض بودند، شکایت می‌کند.

به این دلیل گورینگ مشخصاتی را برای هواپیما‌های دو موتوره قابل قبول نقل کرد و ریمار به گورینگ خبر داد که تنها یک هواپیما با موتور جت می‌تواند خواسته او را برآورده کند. در آگوست ۱۹۴۳، به ریمار گفته شد که تنها شش ماه زمان دارد تا یک نمونه قابل پرواز بسازد. در سپتامبر ۱۹۴۴، شرکت گتا برای ساخت جت‌های بال‌پرنده به منظور نفوذ به عمق ۱۰۰۰ کیلوم‌تری آسمان دشمن با ۱۰۰۰ کیلوگرم بمب انتخاب شد.

اما بال‌پرنده ۲۲۹ به جای اینکه یک جت بمب‌افکن شگفت‌انگیز باشد، سه نمونه اولیه را در پی داشت. برخی از دلایل این طراحی سه‌گانه، مشکلات احتمالی توسعه موتور و تاخیر در توسعه بود تا جایی که تنها یک مدل گلایدر بدون موتور در مارس ۱۹۴۴ به پرواز درآمد. تا اواسط دسامبر ۱۹۴۴ طول کشید تا نسخه موتوردار ۲۲۹ سرانجام پرواز کند – اما در انجام سومین پرواز آن در تست‌های پروازی، هواپیما دچار نقص موتور شد و خلبان آزمایشی اروین زیلر را کشت. همانند، بال‌پرنده ۲۲۹ از موتور شش مرحله‌ای BMW ۳۳۰۲ با جریان محوری بهره می‌برد.

با این وجود، علیرغم عقب‌راندن آلمان نازی توسط متفقین، توسعه این بال‌پرنده ادامه یافت و توسعه یک نسخه بمب‌افکن برای بمباران ایالات متحده آغاز شد. حتی، مطابق ادعای موزه هوا و فضا اسمیتسونین، تلاشی بدوی برای پوشاندن سومین نمونه اولیه ۲۲۹ با زغال چوب جاذب رادار وجود داشت. اما پس از تسلیم آلمان نازی، ارتش ایالات متحده سومین نمونه اولیه ۲۲۹ را کشف کرد و در نهایت تلاش‌هایی برای باز‌سازی آن توسط موزه هوا و فضا اسمیتسونین انجام شد. علاوه بر این، آزمایش‌هایی انجام شد تا مشخص شود این طراحی تا چه اندازه پنهان‌کار است. شایان ذکر است که حداکثر سرعت ۲۲۹ در حدود ۹۷۷ کیلوم‌تر بر ساعت بود و برد عملیاتی آن به ۱۰۰۰ کیلوم‌تر می‌رسید.

اگرچه ۲۲۹ هرگز به مرحله تولید انبوه نرسید، تلاش‌های مهندسان آلمانی در توسعه ۲۲۹ به پاسخ سوالات اساسی در مورد نحوه ساخت بال‌های پرنده کمک کرد.

۲- نورثروپ /

اولین تلاش‌های شرکت نورثروپ در ساخت یک بمب‌افکن استراتژیک بال‌پرنده

بال‌پرنده ساخت شرکت نورثروپ که در ادامه به تبدیل شد، اولین بمب‌افکن بال‌پرنده جهان بود. در نهایت ۱۴ فروند از این هواپیما‌های شگفت‌انگیز در تلاش‌های جک نورثروپ، رئیس وقت نورثروپ برای داشتن یک پرنده که روی تولید لیفت تمرکز کند، ساخته شد. در نتیجه، می‌توانست محموله بیش‌تری را برای مسافتی طولانی‌تر و سریع‌تر از طراحی‌های معمولی آن زمان حمل کند. با توجه به اینکه در سال ۱۹۴۱ ترس از سقوط بریتانیا به دست آلمان نازی وجود داشت، ایالات متحده به جستجوی یک بمب‌افکن استراتژیک واقعا دوربرد بود. به این دلیل، نیروی هوایی ارتش ایالات متحده قراردادی برای دو نمونه اولیه در اندازه کامل و دو مدل در مقیاس ۱/۳ از نسخه برای آزمایش طراحی با نورثروپ امضا کرد.

با ملخ‌های با حالت چرخش در جهت مخالف یکدیگر ارائه شد و دارای مشکلات جدی در توسعه بود – بیش‌تر در بخش توسعه موتور. با این حال، دوران هواپیما‌های جنگی ملخ‌دار به پایان می‌رسید، به این دلیل نیروی هوایی ارتش ایالات متحده و نورثروپ تصمیم گرفتند یک نسخه با موتور جت را در مدل آزمایش کنند. یک سقوط اولیه که جان سروان گلن ادواردز و چند نفر دیگر را گرفت، باعث تغییر نام پایگاه آزمایشی کالیفرنیا به پایگاه هوایی ادواردز شد. اما با وجود مشکلاتی که داشت، برخی از آن‌ها مربوط به حمایت مشکوک از رقیب نورثروپ یعنی شرکت کانوایر و برخی تلاش‌ها برای وادار کردن نورثروپ به ادغام با کانوایر، طراحی این بال‌پرنده تداوم یافت.

یکی از کشف‌هایی که صورت گرفت این بود که یک بال‌پرنده، بازتاب راداری کمتری نسبت به طراحی‌های معمول دارد – و این کار چندین دهه بعد به موفقیت در بمب‌افکن‌های پنهان‌کار و نورثروپ منجر شد.

اما این واقعیت که موتور‌های جت اولیه مصرف سوخت بسیار بالایی داشتند، بیش‌تر از پیش برای پروژه دردسرساز شد، در حالی که برد آن به می‌زان قابل توجه‌ی کمتر از بود. علاوه بر این، بوئینگ در حال ورود به مرحله تولید هواپیما بود که طراحی معمولی‌تری با همه جت داشت که برای کارکرد در ارتفاع و سرعت‌های بالا‌تری که نیروی هوایی تازه ایالات متحده به آن‌ها دست یافته بود، طراحی شده بود. به این دلیل در نهایت لغو شد.

۳- آرمس‌ترانگ ویتوورث.

تلاش بریتانیا برای ساخت یک بال‌پرنده به توسعه صندلی پرتابی (ایجکت) منجر شد

انگلیسی‌ها نیز تلاش کردند تا یک بال‌پرنده، یعنی آرمس‌ترانگ ویتوورث. را توسعه دهند. با این حال، بریتانیایی‌ها دریافتند که توسعه یک صندلی پرتابی (ایجکت) که کارآمد باشد، پیشرفت تاریخی مهم‌تری است، اتفاقی که با توسعه. رقم خورد، هواپیمایی که اولین پرواز خود را در ۱۳ نوامبر ۱۹۴۷ انجام داد. این چند سال بعد از آغاز پرواز نمونه اولیه گلایدر در ۲ مارس ۱۹۴۵ بود. هواپیما بال‌پرنده. نوک بال‌های بلندی داشت و قرار بود نمونه اولیه یک هواپیما جت به اندازه یک بوئینگ ۷۳۷ باشد. علاوه بر این،. دارای دو موتور رولزرویس بود و بر پایه یک نمونه اولیه گلایدر ساخته شده بود.

همان‌طور که. به شدت در مسیر توسعه قرار گرفت، یک مشکل بزرگ مربوط به لرزش هواپیما وجود داشت. لرزش‌های. علتی شد که سرعت ۴۸۰ کیلوم‌تر در ساعت باشد، نه ۸۰۰ کیلوم‌تر در ساعتی که طراحان به دنبال آن بودند. عدم آگاه‌ی از تأثیر جریان آشفته بر طراحی تأثیرگذار بود، موضوعی که مشکل لرزش هواپیما را به وجود آورد. اما آزمایش‌ها ادامه یافت.

آزمایش‌ها تا جایی ادامه یافت که. چند سال بعد در ۳۰ مه ۱۹۴۹ تاریخ‌ساز شد. در ۳۰ مه ۱۹۴۹، خلبان آزمایشی، جو لنکس‌تر، هنگام شیرجه زدن با هواپیما TS ۳۶۳ با سرعت ۵۱۲ کیلوم‌تر در ساعت، یک لرزش نامتقارن در دم بالابر را تجربه کرد. به شدت فرکانس این لرزش افزایش یافت و با پیش‌بینی فروپاشی ساختاری قریب‌الوقوع، لنکس‌تر از هواپیما بیرون پرید. با انجام این کار، او به اولین خلبان بریتانیایی تبدیل شد که در شرایط اضطراری از صندلی جهشی (و فناوری تازه. که کنترل‌ها را در زمان ایجکت کردن به تکه جلو و دور از پاه‌ایش قفل می‌کرد) بهره برد.

ایجکت کردن لنکس‌تر باعث بهره‌برداری بیش‌تر از صندلی‌های پرتابی مارتین-بیکر شد. اما لنکس‌تر اولین خلبانی نبوده است که از هواپیما بیرون 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 هواپیما آزمایشی ۲۸۰ خود بیرون بپرد. نمونه اولیه دیگری برای تکمیل آزمایش‌های بیش‌تر بر روی هواپیما. استفاده شد اما بعد از ایجکت لنکس‌تر در ۳۰ مه ۱۹۴۹، امید‌ها برای به پرواز درآوردن. از دست رفت. چند دهه طول کشید تا تلاش جدی دیگری برای توسعه یک بال‌پرنده صورت گیرد.

۴- نورثروپ اسپیریت

اولین هواپیما بال‌پرنده جهان که به مرحله تولید انبوه رسید

در مورد بمب‌افکن رادارگریز اسپیریت ساخت شرکت نورثروپ گرومن که اولین هواپیما بال‌پرنده‌ای بود که وارد مرحله تولید انبوه شد، مطالب زیادی نوشته شده است. که محصول مهندسی دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ بود، از طراحی به کمک کامپیو‌تر و فناوری پرواز با سیم بهره می‌برد که پروژه‌های بال‌پرنده قبلی فاقد آن بودند. با توجه به هزینه‌های بالای توسعه و ساخت، تنها ۲۱ فروند از آن ساخته شد و ۱۹ فروند از آن‌ها امروز پرواز می‌کنند. دو فروند دیگر در طول مأموریت‌های آموزشی در نتیجه حوادثی از بین رفتند، هرچند تلفات جانی رخ نداد.

علاوه بر این، اسپیریت با رنگ منکسرکننده امواج رادار ارائه می‌شود تا به کاهش امضای رادار خود کمک کند. این بمب‌افکن پنهان‌کار اسپیریت اولین هواپیمایی بود که از بمب‌های هدایت‌شونده GPS در نبرد بهره برد و آن را روی مختصات خاصی رها کرد. یک نسخه آزمایش زمینی از اسپیریت – با نام – که هرگز پرواز نکرد در موزه نیروی هوایی ایالات متحده قرار گرفت.

پیروزی به عنوان یک بمب‌افکن پنهان‌کار بال‌پرنده، آنچه که آرمس‌ترانگ ویتوورث برای. خود آرزو می‌کرد، به توسعه یک نسخه مشابه در هوانوردی تجاری منجر نشد. اما اکنون نزدیک به ۱۰ درصد از ناوگان بمب‌افکن‌های ایالات متحده را تشکیل می‌دهد. در نهایت، می‌تواند با سوخت‌گیری هوایی به سراسر جهان پرواز کند – اولین هواپیما بال‌پرنده با چنین قابلیتی. این بمب‌افکن قرار بود جایگزین و باشد.

۵- نورثروپ ریدار

تازه‌ترین بمب‌افکن بال‌پرنده نورثروپ که در حال تست است

تازه‌ترین بمب‌افکن نیروی هوایی ایالات متحده نیز یک بال‌پرنده در قالب ریدار است. همانند دیگر بال‌پرنده‌ها در این فهرست، نیز برای پیشگامی در تکنولوژی‌های نوین در نظر گرفته شده است. در مورد، این بمب‌افکن در بهره‌برداری گسترده از هوش مصنوعی – از جمله پرواز بدون خدمه – پیشگام خواهد بود. علاوه بر این، ریدار از دوقلو‌های دیجیتال و شبیه‌سازی‌ها و با معماری سیستم باز برای ادغام بی‌نقص تکنولوژی‌های نوین طراحی شده است.

علاوه بر این، هواپیما آزمایشی یک نمونه اولیه نیست – آنچه که نورثروپ گرومن می‌گوید، هواپیما آزمایشی به جای یک نمونه اولیه، مجهز به سیستم‌های ماموریتی است و توسط همان تکنیسین‌ها با بهره‌گیری از فرآیند‌ها و ابزار‌های مشابه برای هواپیما‌های تولیدی ساخته شده است. مجموعه دانش و توانایی به دست آمده در فرآیند توسعه، از انتقال آرام و بی‌نقص به مرحله تولید در مسیر ارائه قابلیت عملیاتی حمایت می‌کند.

برای بمب‌افکنی که تنها ۱۶ متر طول دارد و طول بال‌های آن ۴۰ متر است، با ظرفیت حمل محموله‌ای ۸۱،۶۴۷ کیلوگرمی؛ در آزمایشات خوب عمل کرده است. این که آزمایشی با سیستم‌های ارتباطی و ناوبری نسخه تولیدی همراه بوده است، بسیار حمایت‌کننده است. به این ترتیب، به طراحی بال‌پرنده به عنوان یک طراحی جنگی ادامه می‌دهد. در شرایطی که و طراحی‌های بال‌پرنده معمولی دارند، بهره‌برداری‌های بالقوه برای طراحی بال‌پرنده رشد و تکامل می‌یابد چون طراحی بال‌پرنده ذاتا از نظر آیرودینامیکی کارآمد است. کارآمدی آیرودینامیکی به مصرف سوخت کمتر برای طی مسافت مشابه منجر می‌شود.