Асимметричные самолеты имеют левую и правую стороны, которые не являются точными зеркальными отражениями друг друга. Хотя большинство самолетов симметричны, нет никаких фундаментальных причин, по которым они должны быть таковыми, и иногда цели проектирования могут быть лучше всего достигнуты с помощью асимметричного самолета.
Асимметрия возникает из-за ряда проектных решений. Некоторые из них заложены в типе самолета, а другие введены сознательно.
На мощном винтовом самолете крутящий момент двигателя , приводящий в движение винт, создает равный и противоположный крутящий момент на самом двигателе. Поскольку двигатель закреплен на планере самолета, этот реактивный крутящий момент передается на самолет, вызывая тенденцию к крену в направлении, противоположном направлению вращения винта.
На некоторых ранних типах, особенно в пионерские годы, один двигатель приводил в движение два пропеллера, а привод был настроен на вращение пропеллеров в противоположных направлениях, чтобы погасить их крутящий момент. Примерами могут служить Wright Flyer и ранние проекты JW Dunne .
В роторном двигателе , распространенном во время Первой мировой войны, весь блок картера и цилиндра вращается вместе с пропеллером. Это придает ему особенно мощную реакцию крутящего момента. Некоторые самолеты, такие как Sopwith Camel с его относительно тяжелым двигателем Clerget 9B , были отмечены более быстрым поворотом в одну сторону, чем в другую, что влияло на тактику боя как с ним, так и против него. Напротив, двигатели Siemens-Halske с контрротацией были более сбалансированными.
На некоторых типах одномоторных самолетов с более традиционными двигателями, например, на итальянском двигателе Ansaldo SVA, крутящий момент компенсировался за счет удлинения одного крыла для создания дополнительной подъемной силы с этой стороны, что обеспечивало противодействующий крутящий момент.
Поскольку к концу Второй мировой войны двигатели стали более мощными, некоторые одномоторные истребители стали использовать винты противоположного вращения , чтобы выдерживать большую мощность без увеличения диаметра и уменьшать асимметрию крутящего момента.
Двухмоторные самолеты с винтами, вращающимися в одном направлении, также асимметричны. Вращающиеся в противоположных направлениях винты избегают этого, либо создавая пары двигателей для вращения коленчатых валов в противоположных направлениях, либо используя реверсивную передачу в одном из редукторов винта. Ручные двигатели редко использовались из-за стоимости, но иногда использовались для военно-морских самолетов, таких как Sea Hornet , для упрощения их управления на узкой палубе авианосца.
След винта приобретает угловой момент, который может создавать асимметричный эффект на хвостовых управляющих поверхностях, особенно во время взлета, когда мощность двигателя максимальна, а скорость самолета низкая. Это не влияет на симметрию или иное самого самолета.
Хотя большинство самолетов имеют центральную линию тяги, иногда может быть выгодно нарушить симметрию. Например, одиночный тянущий винт спереди может обеспечить достаточную тягу, наряду с кабиной, установленной в носу, для хорошего обзора пилота. В таких случаях линия тяги двигателя смещена в одну сторону, создавая вращающий момент. Этот момент обычно нейтрализуется за счет того, что хвостовой киль работает как крыло, повернутое вбок, создавая боковую подъемную силу для обеспечения равной и противоположной вращающей силы. Бомбардировщик-невидимка Northrop Grumman B-2 Spirit использует асимметричную тягу как средство улучшения управления рысканием. [1]
Механизм изменения угла стреловидного крыла сложен, тяжел и дорог. Две половины должны быть выровнены друг с другом и каждая должна поддерживаться на одном конце. Одно косое крыло может поддерживаться в середине и без необходимости в соединительной передаче. Идея была успешно опробована на NASA AD-1 .
Первый самолет, совершивший полет, Wright Flyer, имел асимметричное расположение пилота и двигателя. Оба должны были находиться близко к центру тяжести над передней частью крыла, поэтому каждый был смещен в одну сторону, чтобы освободить место для другого. Пропеллеры были расположены симметрично, поэтому одна цепь привода двигателя была длиннее другой. Более длинный ремень привода левого борта также был скручен сам по себе, так что пропеллеры вращались в противоположных направлениях.
Во время Первой мировой войны швейцарец Ганс Буркхард спроектировал несколько асимметричных самолетов. Буркхард получил немецкий патент номер 300 676 на свою конструкцию 22 сентября 1915 года. Gotha G.VI впервые поднялся в воздух в 1918 году, но не был запущен в производство до окончания войны. [2] [3]
Во время Второй мировой войны немецкий конструктор Рихард Фогт экспериментировал с несколькими асимметричными самолетами, в том числе:
BV 141 был объявлен немцами первым асимметричным самолетом, [2] была построена оценочная партия, но она так и не была заказана в полномасштабное производство. Штурмовик BV 237 был заказан, но позже отменен.
Другие проекты и проектные исследования того периода включали: