OSMIŠLJEN na vrhuncu Hladnog rata od strane konglomerata kojeg su činili NASA, Američko zrakoplovstvo, DARPA i kompanija Grumman, u težnji da se napravi borbeni avion najvećeg dometa, svoj prvi let Grumman X-29 izveo je tijekom 1984. godine.
Ipak, njegov potpuno eksperimentalni dizajn učinio ga je aerodinamički najnestabilnijom letjelicom ikad napravljenom.
"Bez digitalnog kompjutera koji izvodi korekcije leta 40 puta u sekundi, ovaj avion ne bi mogao letjeti", kaže za CNN Christian Gelzer, povjesničar u istraživačkom centru NASA Armstrong Flight u južnoj Kaliforniji, gdje je avion prvi put i testiran.
"Inženjeri su došli do zaključka da ako bi se sva tri kompjutera koja kontroliraju let istovremeno pokvarila, avion bi se odmah raspao, prije nego što bi pilot dobio priliku katapultirati se", nastavio je Gelzer.
Ekstremni manevri
Avioni s inverznim krilima su rijetka pojava, a X-29 nije bio prvi koji je napravljen prema ovoj tehnologiji. Njemački bombarder Junkers Ju 287, kao prvi uspješni prototip ovakvog dizajna, prvi put je poletio 1944. godine. Čovjek koji je dizajnirao ovaj njemački bombarder, Hans Wocke, primijenio je istu tehnologiju pri izradi malog poslovnog aviona Hansa HBF 320, čija je proizvodnja počela 1964. godine. Svega nekoliko desetaka ovih aviona je proizvedeno od tada, a neki od njih i dalje su u upotrebi kao jedine komercijalne letjelice s inverznim krilima.
Ipak, atipičan položaj krila kod Hansa aviona prvenstveno je vođen potrebom da se dobije što je moguće više prostora za putnike, zbog inače veoma malog trupa aviona.
Također, krila kod Hansa aviona postavljena su unaprijed pod kutom od svega nekoliko stupnjeva, u usporedbi s čak 33 stupnja kod X-29.
Ovako radikalan dizajn podrazumijevao je žrtvovanje stabilnosti u korist pokretljivosti aviona, jer kod izvođenja brzih manevara stabilnost aviona je ta koja najviše trpi.
"Borbeni avion F-18 ima indeks nestabilnosti od samo 5%, dok je kod X-29 taj indeks 35%", napominje Gelzer.
Ovako unatrag postavljena krila povlače za sobom i neke pozitivne efekte. Naime, dodaci poznati kao "mala krila", kao jedna od najvažnijih komponenti vezanih za stabilnost aviona, uobičajeno se postavljaju blizu vrhova glavnih krila. Kada kod aviona dođe do aerodinamičnog zastoja i gubljenja potiska i visine, koji može voditi padu, "mala krila" su među prvim komponentama koje otkazuju u tim situacijama zato što se zastoj, zbog načina na koji zrak struji oko krila, počinje širiti od vrha krila pa nadalje. To znači gubitak kontrole u već opasnoj situaciji.
Inverzna krila, s druge strane, potiskuju zrak u suprotnom smjeru, prema trupu aviona, a dalje od vrhova krila. Stoga, zastoj započinje bliže trupu aviona ostavljajući "mala krila" funkcionalnim u trenucima kada se pilot bori održati kontrolu nad letjelicom.
"Nakon što dođe do zastoja, neki borbeni avioni mogu se nastaviti kretati u zraku, iako je zapravo njihov let prestao, zahvaljujući ogromnim količinama potiska koji stvaraju njihovi motori. Međutim, problem je u tome što je kontrola nad njima onemogućena. Zato je X-29 jedina letjelica s inverznim krilima koja može nastaviti let i nakon što dođe do aerodinamičkog zastoja", navodi Gelzer.
Kada se pojavi nevidljiva tehnologija
Atipičan oblik krila stvorio je inženjerima X-29 problem s težinom aviona. Inverzna krila, budući da su izložena velikim silama, zahtijevaju pojačanja kako se ne bi iskrivila i slomila. Ako bi krila bila napravljena od metala, to bi učinilo avion preteškim, te su inženjeri odlučili iskoristiti različite kompozitne materijale koji danas predstavljaju standard u proizvodnji komercijalnih i vojnih letjelica, navodi CNN.
Avion je također prvi uveo tada futuristički sustav "fly-by-wire", koji umjesto manualnih komandi ima elektronsko sučelje, a što također predstavlja standard u suvremenoj avijaciji.
Dva primjerka X-29 napravila je kompanija Grumman, proizvođač iza kojeg su stajali uspješno realizirani projekti F-14 Tomcat, kao i Apollo lunarni modul. Grumman je pobijedio na natječaju, dobivši posao vrijedan tadašnjih 87 milijuna dolara, prvenstveno zahvaljujući tome što je mnoge troškove u proizvodnji mogao smanjiti, preuzimajući dijelove s postojećih borbenih aviona F-5A i F-16 Falcon. NASA je bila zadužena za provođenje testova aviona, a u projektu su sudjelovali i agencija DARPA, kao i laboratorij Američkog ratnog zrakoplovstva u bazi Wright-Patterson u Ohiju.
U razdoblju od 1984. do 1992. godine, X-29 je poletio u 422 istraživačke misije, a njegove najradikalnije inovacije ubrzo su postale povijest.
"Dobre strane ovog aviona nisu prevagnule nad njegovim nedostacima, a uz to dogodio se i izum 'nevidljivih' aviona, koji su odmah zasjenili sve druge", nastavio je Gelzer.
Koncept inverznih krila, kao glavna odlika X-29, zamijenila je tehnologija koja omogućava pomicanje motora aviona kako bi se tijekom leta kontrolirala sila potiska i osigurala pokretljivost, čak i u slučajevima zastoja.
"Sve što je X-29 donio kao novinu postoji na modelu F-22, samo uz primjenu moderne aerodinamike i kontrole sile potiska", kaže Gelzer.
Ipak, ovog aviona se rado sjećaju svi koji su u njegovu izradu bili uključeni, prije svega ljudi iz NASA-e, čija je uloga bila odlučujuća, budući da su njihovi inženjeri, piloti, stručnjaci održavanja bili aktivno uključeni u ovaj projekt.
Ruski klon
Model X-29 ipak nije ostao posljednji model aviona ove vrste. Tijekom 1997. godine, pet godina nakon posljednje misije X-29, Zrakoplovstvo Ruske Federacije izbacilo je model aviona Sukhoi Su-47, verziju borbenog aviona s inverznim krilima. Avion, koji je dobio nadimak Berkut, što na ruskom znači "zlatni orao", bio je dio projekta započetog još 1983. godine čija je realizacija, uslijed raspada Sovjetskog saveza, više puta odgođena. Sličnost u dizajnu letjelice upućuje na to da je kao inspiracija za njenu izradu najvjerojatnije poslužio X-29. Ipak, Su-47 bio je gotovo dvostruko veći od X-29 i djelovao je više kao potpuno opremljeni borbeni avion, a manje kao eksperimentalni pothvat. Ipak, ovaj avion nikada se nije službeno proizvodio, a izrađen je svega jedan primjerak.
Tijekom 2015. godine, jedan proizvođač iz Rusije započeo je testiranje modela pod oznakom SR-10, malog borbenog aviona s inverznim krilima, s namjerom da ga ponudi Zrakoplovstvu Ruske Federacije, i time poslao poruku da se od ove tehnologije ipak nije sasvim odustalo i da ona možda može biti i dalje održiva.
Ipak, malo je vjerojatno da ćemo u budućnosti viđati borbene avione proizvedene prema ovoj tehnologiji.
"Moguće je da će koncept nastaviti živjeti kod manjih proizvođača, ali da bi se veliki vojni proizvođači ponovo vratili na ovaj koncept, trebalo bi se dogoditi nešto nevjerojatno", zaključuje Gelzer.