Кіріспе
Буземан бипланы – Адольф Буземан тапқан теориялық ұшақ конструкциясы, ол N типіндегі соққы толқындарының пайда болуын болдырмайды, соның салдарынан дыбыстық жарылыс немесе оған байланысты толқындық қарсылық тудырмайды. Дегенмен, бастапқы түрінде ол көтеру күшін де жасамайды. Жақсы көтеру күшін қамтамасыз ететін және толқын қарқындылығы мен қарсылықты азайта білетін, бірақ толығымен жоймайтын Буземан бипланы тұжырымдамасы «жарылыссыз» жоғары жылдамдықты көлік үшін зерттелді.
Шығу тегі
Буземанның бастапқы бипланы екі үшбұрышты қималы пластинадан тұрады, олар бір-бірінен белгілі бір қашықтықта орналасқан, ал жалпақ беттері ағынға параллель. Пластиналар арасындағы қашықтық ағын тұншықтырмайды және олардың арасындағы ағынның үстіндік жылдамдығын сақтайды. Дәстүрлі қанаттың айналасындағы үстіндік ағыс алдыңғы және артқы жиектерінде қысымдық дыбыстық соққы толқындарын тудырады, олардың арасында кеңею толқыны пайда болады. Бұл соққы толқындары ауа ағынына кедеріс келтіретін қысым өзгерісіне сәйкес келеді, бұл толқындық қарсылық деп аталады. Буземанның бипланында жоғары қысымды алдыңғы соққы толқыны ішкі жағында пайда болады және қос қыры бар ішкі беттер арасында симметриялық түрде шағылысады. Олар бір-бірін және келесі соққы толқындарын өшіруге мүмкіндік береді, сыртқы толқын шексіздікке тарамайды және осылайша толқындық қарсылықтан құтылуға болады. Жоғарғы және төменгі жалпақ беттер ағын параллель болғандықтан соққы толқындарын тудырмайды. Соққы толқындарының ішкі үйлесімділігі Буземанның бипланының ең төменгі толқындық қарсылыққа ие екенін көрсетеді. Алайда, сыртқы жалпақ беттер мен ішкі симметрия Буземанның дизайны соққыны және қарсылықты барынша азайту үшін ең қолайлы нүктеде көтерілмейтінін білдіреді.
Жобадан тыс жағдайлар
Жобалық круиздік жылдамдықтан немесе шабуыл бұрышынан ауытқу конструктивті интерференцияны бұзады және соққылық тұншығу мен ағынның гистерезис эффектілеріне әкеледі, бұл қарсылықты күрт арттырады.
Буземанн бипландарын көтеру
Ньютонның қозғалыс заңдарына сәйкес, қанаттардың жоғары көтерілуі үшін, олардың үстінен өтетін ауа төмен қарай бұрылуы тиіс. Ықшамды жылдамдықтарда бұл кем дегенде бір соққы толқынын және мүмкін одан да көптеуін тудырады. Кез келген басқа аэродинамикалық профиль сияқты, Буземан бипланына да осылайша көтергіштік беру үшін шағын оң шағылыс бұрышы беріледі, бірақ ол енді сыртқы соққы толқындарын да тудырады. Буземанның екі қанатты конфигурациясы осы соққы толқындарының энергиясын және олармен байланысты кедергіні азайту үшін қолданылуы мүмкін. Толқын кедергісінің екі себебі бар: бірі ұшақтың пішініне немесе көлеміне байланысты, екіншісі – пайда болған көтергішке байланысты. Буземанның концепциясы пішінге байланысты соққы толқынынан туындаған кедергіні жоя алады, бірақ көтергіштен туындаған кедергіні жоя алмайды. Буземанның бастапқы геометриясы барлық толқын кедергісін жойды, соның салдарынан көтергіштік те болмады. Қазіргі Буземан типтес конструкциялар көтергіштік пен оған байланысты соққы толқынын жасауға мүмкіндік береді, сонымен қатар пішінге байланысты кедергінің көп бөлігін немесе барлығын жояды, осылайша дәстүрлі конструкциялармен салыстырғанда тиімділіктің айтарлықтай артуын қамтамасыз етеді.