Vill Wright Flyer har flugit bättre med tjockare flygblad?

Navigera dina svar
1

Wright-flygaren flög med mycket liten vingtjocklek, skulle de ha flugit högre, snabbare och längre om vingarna hade större tjocklek?

För det andra, hur påverkar tjocklek och camber en vings prestanda?

    
uppsättning David Teahay 19.06.2018 16:52

2 svar

3

Would the Wright Flyer have flown better with thicker airfoils?

Wright Flyer: Förmodligen nej. De flesta andra flygplan: Definitivt ja.

Tunna flygplåtar är bäst vid en viss angreppsvinkel och deras drag ökar snabbt om du rör dig bort från denna vinkel i båda riktningarna. Den lilla framkantradie kommer bara att låta luften förhandla framkanten ordentligt när stagnationspunkten ligger mitt i framkanten, vilket händer vid angreppsdesignvinkeln. Då fungerar en tunn flygplatta väldigt bra - det är därför slitsade flikar ska vara tunna: Flödet riktas av vingen framför dem.

Wright Flyer Jag hade precis tillräcklig kraft för att stanna i luftburna vid sin lägsta draghastighet, så det flög vid bara en angreppsvinkel. Naturligtvis hade bröderna Wright för lite kunskap om aerodynamik att välja precis rätt camber för att placera flygplansens designpunkt i dess driftpunkt. Camber på Flyer Jag var förmodligen för hög, för i senare flygplan minskade Wrights flygbladet camber. Inte en tjockare, men en annan flygplatta kunde troligen ha visat bättre resultat.

Varför gjorde Wrights använder en tunn flygplatta, hur som helst? De följde råd av Otto Lilienthal som utformade sina flygblad från tvärsnitt av fågelvingar. Fåglar kan variera sin vinge camber under flygning, så de justerar vingen så att stagneringspunkten alltid sitter i sitt optimala läge. Lilienthal upptäckte även att tjocka flygblad fungerade bättre men förstod inte varför och föredrog att följa Mother Nature i sina flygblad.

Från Fred EC Culick AlAA Wright Flyer Project - Rapportera WF 84 / 09-1 :

So the Wrights followed Lilienthal and used thin, highly cambered airfoils resembling the cross-sections of birds' wings. They were misled to believe that airfoils of that sort produced the highest ratio of lift/drag. There is in fact much truth in this conclusion if data are taken for small wings at the low speeds the Wrights used in their wind tunnel tests.

De två viktigaste fördelarna med en tjock flygplatta är

  • Den högre flexibilitet den ger i olika flygförhållanden.
  • Den strukturella fördelen med att använda ett internt spärr och göra bort trådspänningen, även i bi- och triplanes.

    • JämförelseavflygplåtdjocklekmedD.R.Kirk,FloridaInstituteofTechnology(bild källa )

    Bara för att motbevisa missuppfattningen att tunna flygblad har en dålig L / D: De har inte, åtminstone i en liten angreppsregion. Nedan ser du L / D och lyftkurvan på Gö 417-flygplåten, något som labmusen i tunna flygplåtar. För att uppnå en lyftkoefficient på nästan 1,6 vid ett Reynolds-tal på 1 miljon är det ganska en prestation, och gör det med det låga draget dubbelt så.

    Källa: Airfoiltools.com

        
    svaret ges 20.06.2018 20:38
    5

    Det fanns flera andra begränsningar på den första flygaren förutom flygbladet - motorn vägde fyra gånger vad bröderna hade blivit lovade att det skulle (eftersom blocket gjöts, istället för att tillverkas från ark) och skulle ha varit underbyggt av dagens standarder även om det hade levererats till spec. Hela maskinen kom på knappt 300 kg; en modern ultralätt som storleken skulle väga mindre än hälften så mycket och har nästan dubbelt så stor kraft.

    Med tanke på dessa begränsningar är flygeln relativt liten. Ja, det finns moderna flygblad som skulle fungera bättre när det gäller koefficient och lyft-till-dra - men det som skulle ha hjälpt mest skulle ha sparat 40 eller så kg. på motorns vikt.

    Det är värt att notera att genom första världskriget, med flygplan som flyger vid fyra eller fem gånger hastigheten på den första flygaren, vid höjder upp till 4000+ m, inverterade och andra aerobatic manövrar, vad vi skulle kalla relativt tunna, cambered airfoils kvarstod. Titta på vingsektionen av en Sopwith Camel - men lite tjockare och djupare cambered än den ursprungliga Flyers flygeln, det var fortfarande tunnare än vad du hittar idag, utom på enhängsvägar och ultraljud.

    Hur tjocklek och camber påverkar flygegenskaperna är föremål för en fullskolehandbok, men kortversion: mer camber tenderar att öka höjningskoefficienten över ett visst angreppsvinkel men ökar dra i proportion. tillsats av tjocklek ökad koefficient över ett bredare AoA-område med mindre dragökning, men har mindre effekt vid låg AoA än ökande camber. Det finns en kompromiss, med båda ökat med liknande mängder, som inkluderar den välkända Clark Y, NACA 6409 och 6412, och många andra vanliga flygblad som används i allmänhetens luftfart, särskilt när trä och tyg var byggmaterialet.

        
    svaret ges 19.06.2018 19:42

    Läs andra frågor om taggar Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna

    Ta ett vapen bort från en motståndare? (Gamma World, & 4e) Varför har mina jullampor en vit polyesterfilament inuti den tunna gummitråden?