Är en monobloc variabel förekomstvinge levande (uppdaterad)?

9

Kan detta vara ett livsdugligt sätt att kontrollera rollen på ett flygplan med hjälp av någon slags flik för att styra en monobloc variabel förekomstvinge? Båda vingarna är mekaniskt kopplade ihop för att bara tillåta att rulla (som konventionella ailerons är)

Fördelar kan vara en mycket hög rullehastighet (deg / sek) och låg ansträngning på pinne (bli av med aerodynamiska kompensatorer för ailerons)

    
uppsättning qq jkztd 15.08.2017 14:33

4 svar

7

Vid ändring av vingeincidensen för rullkontroll är det viktigt att ha lika men motsatta avböjningar på båda sidor. Annars lägger du till belastningsfaktorer på resultaten av dina rullingångar. Om du har några växlingar som kommer att koppla rörelserna i de två vingehalvorna fungerar idén. Men försök att undvika en stall; Stalling har en stor potential att resultera i en uncommanded roll.

Kontrollera sedan att längdpunkten för gravitationens placering är så nära vingen som möjligt. Om du har någon avstånd mellan de två, kommer varje rullingång att lägga in tröghetsmoment runt gångjärnet. Det gör att din pinne kommer att leva i en rullande manövrering, på obehagliga sätt. Om tyngdpunkten ligger bakom gångjärnet kommer rullaccelerationer att orsaka förstärkande ögonblick. Din pinne kommer att röra sig i rullen om du accelererar snabbt nog! Omvänt, om tyngdpunkten ligger före gångjärnet, dämpas varje rullacceleration av tröghetsmoment runt gångjärnet. Mycket säkrare, men kommer att leda till fler stavkrafter än vad som krävs för att uppnå en god rulleacceleration.

Om gångjärnet ligger nära vingeens aerodynamiska centrum bör styrkrafterna vara låga (förutom friktion, vilket kan vara enormt vid dålig konstruktion). Att flytta vingen med en servoflik lägger dock en ytterligare grad av frihet och är en inbjudan att fladdra. Det kan fungera, men är bäst försökt i ett andra steg. Se bara till att gångjärnet ligger framför det aerodynamiska centret, eller vingen kommer inte återgå till neutralt med nollkraft på pinnen.

Tyvärr har en stallad vinge en mycket lägre sugstopp vid sin näsa och mindre tryckåtervinning i området av separerat flöde, så dess trycksätt flyttas tillbaka. I en osymmetrisk stall kommer den stallade vingen att lägga sig ner och kommer att dra den ouppställda vingen i sina positiva stopp och stallar den i processen och resulterar i en okomplicerad rullingång.

Strukturellt är det inga problem om du använder detta på ett litet plan. Många mönster har använt tubular spars , så använd en mindre som sticker ut ur mittvingen och två större de i yttervingarna som glider över mittröret. Lägga till två nålelager på varje sida med tillräckligt med avstånd bör sänka friktionen så att vingarna flyttar jämnt under belastning.

Historiskt sett Akaflieg Berlin 02 "Teufelchen använde ett liknande sätt att rulla kontrollen. Den inre vingen var konventionell, med hjälp av två lådor och en styv näsa täckt med plywood. Yttervingen var helt täckt av tyg och hade ribbor rörligt monterade på ett rörformigt spar. Genom att vrida den yttersta revbenen kan den yttre vingen vara krökt för rulla.

EDIT:

Tre andra flygplan med fast vinge och rörliga vinge var Granger Archaeopteryx , Short SB.1 glider och Korta SB.4 Sherpa forskningsflygplan. Alla byggdes en gång bara. Vänligen följ den sista länken för bilder på kontrollytorna i åtgärd.

    
svaret ges 15.08.2017 23:08
11

Ja det är ett lönsamt sätt att rulla kontrollen - det är aerodynamiskt. Mekanismen du beskriver är en riktig servoflik, där aeroforcesna på fliken matas tillbaka, och fliken fungerar som en hävarm på huvudkontrollytan. Det var det sätt på vilket WW2-flygplanet styrdes, innan de blev för stora och snabba och bara hydraulik kunde göra det.

Som vanligt har en aerodynamiskt fördelaktig lösning dock vissa allvarliga strukturella nackdelar. Ett flygplan kan göra 6g och vingarna måste vara seriöst starka och motståndskraftiga mot böjning och vridning. Normalt har en vinge två spärrar som bildar en torsionslåda med övre och nedre hud.

Om denna torsionslåda kan sträcka sig från vingspets till rot, är den en stark och lätt konstruktion. Men om det måste skäras någonstans och de två vingehalvorna ska kopplas samman med en gångjärn, så blir det en svag punkt i vingen. Den kan göras stark nog, men det verkliga problemet är vingestyvhet.

    
svaret ges 15.08.2017 15:32
5

Fullvinge kontrollen är redan uppfunnen ... I en välkänd ultralätt design på 30-talet, Pou du Ciel, styrdes tonhöjden genom att luta hela framkanten (direkt, inte med en servo- fliken. "Pou" hade också en bakre vinge ...) och ändrade därmed sin AoA ... länk

    
svaret ges 15.08.2017 16:54
4

Den här designen är inte för långt borta från Wing Warping som används i Wright Flyer och några andra tidiga flygplan. Men jag tror att denna design har samma problem som swing vingar - vikt. Rotationssystemet måste vara tillräckligt starkt för att hantera skrovets vikt och du måste också köra bränsleledningar, hydraulledningar (flikar, etc.).

Vi ser den här ideen som används i alla flygande svansar , men det handlar om mindre ytor.

Så kortfattat skulle jag kalla det genomförbart men inte ekonomiskt.

    
svaret ges 15.08.2017 15:44