O Tu-144 tinha canards retráteis, usados ​​para um bom controle durante a aterrissagem e decolagem, mas retraídos durante o cruzeiro para melhor forma aerodinâmica.

Edit: Entenderei "geometria variável" para significar uma grande mudança na asa ou na superfície de elevação ou no vetor de impulso. É assim que eu entendo o termo.

Se você entendeu literalmente, várias coisas aparecem como trem de pouso retrátil, rampas de arrasto, tanques ... Eu não acho que isso é o que o OP tinha em mente, mas me corrija se eu estiver errado.

E deixe-me apenas salientar a ressalva de que as superfícies de controle convencionais (ailerons, lemes, elevadores) são geometrias muito variáveis ​​no sentido literal. Do ponto de vista aerodinâmico, eles podem ser vistos como alterando a curvatura da superfície, o que desvia o fluxo de ar e produz uma certa quantidade de sustentação.

Agora, para a lista contínua:

• Caudas em movimento (Estabilizador). É aqui que todo o plano de cauda (estabilizador horizontal) altera seu ângulo, em vez de apenas um elevador. Muitos aviões de caça têm esses, como o F-16.

• Cones de choque variáveis, como no SR-71. Eles se moviam para trás ou para frente, dependendo da velocidade do vôo, para fornecer uma melhor geometria de admissão de ondas de choque ao motor.

• Além disso, o interior dos motores SR-71 tinha geometria variável. Partes do fluxo foram interrompidas, tornando-se um jato de ram e, em baixas velocidades, as peças se abriram novamente para agir mais como um turbojato. Não sei os detalhes exatos.

• Vetor de empuxo. Há todo tipo de vetor de empuxo. Alguns nem envolvem geometria variável, mas a maioria envolve.

• Tiltjets. Alguém mencionou Tiltrotors, mas não tiltjets. Eles parecem ser muito mais raros.

• Hélices de passo variável. Definitivamente, existe alguma geometria variável aqui, mas não tenho certeza se todos chamariam esse vetor de impulso. Mas se o impulso é um vetor, e um vetor tem direção e magnitude, então eu diria que se qualifica.

• Certos tipos de planadores. Nas asas delta, o piloto pode mover seu peso para controlar a direção. As asas também flexionam em resposta a isso. No parapente, o piloto puxa cordas que ajustam a geometria da "vela", controlando a direção em certa medida.

Eu já vi outras coisas experimentais, por exemplo, este pdf, mas eles parecem não tripulados até agora. Não que isso desqualifique alguma coisa, mas ser classificado como homem ou colocado em produção é um grande marco.

Ah, e como eu poderia esquecer ornitópteros!

Os ornitópteros são máquinas que realmente batem as asas como um pássaro, fornecendo sustentação e impulso em um só.

Asas de extensão

A idéia é ter uma área maior da asa na decolagem para maior sustentação e uma área menor da asa em vôo para maior eficiência.

O NIAI RK e acompanhamento RK-I usaram duas asas em tandem que serviam de trilhos para um painel extensível que poderia ser aberto entre elas.

O projeto fracassou porque Stalin estava tão entusiasmado com ele que fez com que usasse o mecanismo mais poderoso disponível, o que não era confiável. Não consigo encontrar uma razão pela qual o conceito não foi tentado novamente.

O alemão Planador FS-29 do 1972 tinha um arranjo diferente. Tinha uma asa externa que se encaixava sobre uma asa interna e podia desembainhar como uma espada. Apenas um foi construído.

Asa oblíqua

Uma asa normal na decolagem então gira durante o vôo. Ideia de alto risco para tornar as aeronaves de transporte mais eficientes no regime transônico.

Mais leve e mais simples que uma asa oscilante, sem alterações no centro de elevação à medida que a geometria é alterada. A desvantagem é que as características de vôo se tornam assimétricas esquerda e direita, além de problemas com rigidez. Vejo a esta pergunta para mais.

Além dos tipos já mencionados por outras respostas:

Tiltwing

Foi usado para permitir operações de VTOL inclinando toda a asa, como pode ser visto no Hiller X-18. O conceito nunca foi usado fora dos testes, até onde eu sei.

Asa Aeroelástica

Testado no X-29 e depois no Boeing X-53, que foi baseado no F / A-18 Hornet. A idéia aqui é que a asa pode ser torcida para controlar o rolamento, dando um controle melhor e reduzindo a carga na aeronave. Utilizado apenas em testes até agora.

Rotor / asa de Canard

O conceito era que uma aeronave poderia usar uma asa rotativa semelhante a um helicóptero para decolagem e pouso verticais; uma vez na velocidade, ele parava o rotor e o usava como asa convencional. Nunca foi testado no modo VTOL e o projeto foi cancelado. Vejo Libélula de Boeing X-50 Para maiores informações.

Ponta da asa de geometria variável

O XB-70 Valkyrie tinham pontas das asas com dobradiças que podiam ser dobradas para baixo em graus 65 para melhorar a sustentação e a estabilidade em certos regimes.

O Concorde tinha um nariz caído para permitir que ele fosse muito aerodinâmico durante o vôo, mas oferece melhor visibilidade em ângulos baixos ao taxiar, decolar e aterrissar.

Nariz para baixo ao pousar:

Diagrama mostrando as posições do nariz para cima e para baixo:

Incidência variável, no F-8 Crusader.

De Página da Wiki:

The most innovative aspect of the design was the variable-incidence wing which pivoted by 7° out of the fuselage on takeoff and landing (not to be confused with variable-sweep wing). This allowed a greater angle of attack, increasing lift without compromising forward visibility.

Tiltrotor, no V-22 Osprey

De Página da Wiki:

A tiltrotor aircraft differs from a tiltwing in that only the rotor pivots rather than the entire wing. This method trades off efficiency in vertical flight for efficiency in STOL/STOVL operations.

E, claro: asas rotativas! Pioneiro por Juan de la Cierva para o autogiro e Igor Sikorsky para o helicóptero

Asa de curvatura variável

Do final do 60 até o início do 90, a NASA testou variantes experimentais de seus F-111; em um período eles estavam experimentando uma "ala adaptativa da missão":

The second phase called transonic aircraft technology (TACT/F-111A) added an highly efficient supercritical wing and later the third phase applied advanced wing (Mission Adaptive Wing-MAW) flight control technologies and was called Advanced Fighter Technology Integration (AFTI/F-111A). source

O F-111 já era uma aeronave de asa oscilante, mas essa modificação era uma asa supercricital adaptativa à missão com curvatura variável suave, semelhante à asa aero-elástica já mencionada.

Conceito de pesquisa de vôo pode ser lido aqui e resultados pode ser lido aqui.

fonte Em voo - compare com a asa de pouso abaixo.

fonte

Voltando para o Folheto Wright, as aeronaves eram originalmente controladas por entortando a asa. Literalmente puxando as bordas da asa para torcer e induzir um rolo. Em alguns anos, essa técnica foi substituída por barbatanas em asas rígidas.

Geometrias variáveis ​​comuns

Estes são tão bem sucedidos por terem se tornado mundanos.

• Controlar superfícies. Leme, ailerons, elevadores, etc.
• Abas e / ou ripas móveis. Aumente a elevação (e arraste) em baixa velocidade.
• Spoilers e freios a ar.
• Trem de pouso retrátil. Muda a forma e o desempenho da aeronave.
• Tanques de queda, rampas de arrasto, portas de bombas. Debatível, inclusive por completude.

Ainda outro projeto de asa extensível, o Makhonine Mak-10.

(cc-a-sa da FlightGlobal via Wikimedia Commons)

Será que um planador que pode deixar seu motor cair abaixo da fuselagem para decolagem e depois guardá-lo novamente para planar entraria nessa categoria?

The engine, with electric starter for air starting, erects from and retracts into a bay in the forward fuselage by means of electro-hydraulic power.

Não consigo encontrar uma foto com o motor estendido.

https://web.archive.org/web/20110715225311/http://www.sailplanedirectory.com/PlaneDetails.cfm?PlaneID=330

Não se esqueça de asa-delta. Além do aspecto do deslocamento de peso (piloto móvel) mencionado em outra resposta, asa-delta modernas possuem um recurso chamado "geometria variável" ou "ondulação variável". Quando o sistema é acionado tensionando um cabo ou alavanca, o ângulo de varredura das bordas principais diminui em alguns graus. O objetivo é aumentar o comprimento da borda de fuga, como visto na vista de planta (de cima). Isso tensiona o tecido de toda a asa, diminuindo a "ondulação" e a torção (washout), o que aumenta a proporção L / D e a proporção de planeio e diminui a taxa de afundamento, especialmente em velocidades mais altas, mas com o custo de também tornar o planador menos responsivo no rolo e, portanto, mais difícil de manobrar. Um efeito colateral adicional da maioria dos sistemas vg é uma alteração no ângulo anédrico das arestas principais.

Você também pode dizer que o sistema de "barra de velocidade" de um parapente moderno é um tipo de geometria variável. Quanto a esse assunto, também estão os controles básicos de direção de um parapente, que são uma forma de deformação da asa.

Além disso, um fato pouco conhecido é que as entradas do rolo de mudança de peso de um piloto de asa delta puxam ativamente o "tubo de quilha" móvel (um elemento estrutural próximo / na linha central do planador) na direção de rotação pretendida, distorcendo ativamente asa inteira. Se você imobilizou este tubo e também borrifou todo o tecido da asa com goma-laca para endurecê-lo em uma posição fixa - mesmo quando colocado em um túnel de vento para "inflar" o tecido para uma forma ideal - o planador se tornaria extremamente "rígido" e sem resposta para rolar entradas de controle. De fato, essa é a razão fundamental pela qual o acionamento do sistema VG torna o planador mais difícil de girar - o tubo da quilha tem menos liberdade para se mover de um lado para o outro.

Algumas tentativas iniciais de VTOL envolveram a alteração do vetor do impulso, não inclinando os motores ou as asas, mas usando outros motores.

Doriner DO-31 usou dois motores Bristol Pegasus (o mesmo que o Harrier) para o vôo para frente e seis motores menores, orientados verticalmente, para decolagem / pouso vertical. Originalmente, os motores Pegasus deveriam vector para baixo para decolagem / pouso, mas isso nunca foi tentado. O DO-31 foi cancelado pela NATO no 1970 ... os pods verticais do motor aumentaram o arrasto até o ponto em que a carga útil era muito baixa.

Um esforço bem-sucedido para usar o impulso vetorial de maneiras únicas para aumentar a elevação é o Shin Meiwa PS1 / US1 barco voador. Além dos quatro turboélices, o PS1 também possui um único motor de turbina GE T58 montado atrás do cockpit para alimentar um ventilador a soprar ar através das abas para aumentar a elevação a uma velocidade muito baixa para menor decolagem e pouso. Alguns anos atrás, um US1 aterrissou nas ondas do pé 15 para pegar um piloto F16 que havia ejetado sobre o oceano. A China estreou recentemente o que parece ser uma cópia do Shin Meiwa, o AVIC AG-600. mas não parece usar abas sopradas. Sua capacidade de entregar um grande número de tropas rapidamente, sem a necessidade de uma pista, pode ser útil caso a China decida invadir uma determinada ilha grande.

O Boeing YC-14 O transporte também usou abas sopradas para o STOL, direcionando a saída dos turbofans montados no centro sobre as abas. Enquanto o YC-14 nunca entrou em produção, o similar Antonov AN-72 entrou em produção e tem tido bastante sucesso.