Hur kommer DC-8-planet kan klara + 15G från turbulens, men nyare flygplan kan bara klara 20% av det beloppet?

-1

Källa - länk

(Bläddra ner för foton)

Jag funderade på hur många G som laststrålen tog genom att titta på avståndet som det reste sig vertikalt (500 fot). Turbulensen varade ~ 10 sekunder. De flesta turbulensspikarna varade en halv sekund eller så, så jag gjorde lite beräkning -

9,81 = 1 G (normal gravitation)

9,81 x 15 = 147,15 (15 G)

147,15 meter i foten = 482,77 fot.

Under en sekund skulle DC-8 ha tappat (nästan) 500 fot under 15 G kraft.

Halvparten av sin vinge rippade av och en motor saknades men den förblev intakt nog att den landade säkert.

Så nu vet vi att turbulens kan producera krafter över 15 G, varför är nyare planer bara certifierade för att hantera 2,5 G? Jag såg en talesman från Boeing, säger att den värsta turbulensen bara når omkring 2,5-3 G.

    
uppsättning Willy A 12.11.2018 14:59

2 svar

10

Innan vi hoppar till slutsatser, låt oss titta på siffrorna:

Varaktigheten var cirka 10 sekunder, höjdutflykterna var 500 ft. Det finns inget sätt att vi kan härleda en 15g acceleration från det.

Det kan ha varit, till exempel, en 3g-acceleration över 2 sekunder, vilket resulterade i 200 fotutflykt, följt av 0,2 sekunder kasta, varefter pilarna avgick med 2,3 g på 2,6 sekunder. Den resulterande utflykten skulle vara 500 meter. Om processerna sedan upprepas i den andra riktningen, skulle den totala tiden vara ungefär 10 sekunder, maximal utflykt 500 fot och maximal acceleration endast 3 $ g $ .

Men faktum är att vi inte vet, det är rent spekulation.

En annan diskussionspunkt är den vertikala resan. Hur mättes det? Mycket troligt det mättes av höjdmätaren, som fungerar genom att mäta det statiska porttrycket. Hur vet vi att den statiska porten mäter statiskt tryck? Mycket troligt var det inte, för turbulensen skulle förmodligen ha haft en lateral komponent, som indikeras av 20 grader vänster och höger rulla. Sidolind (sidoslip) betyder att den statiska porten utsätts för luftströmmen och därigenom mäter en blandning av dynamiskt och statiskt tryck. Det kunde ha varit mer än 500 ft, det kunde ha varit mindre. Vi vet helt enkelt inte.

Det mest tillförlitliga sättet att bestämma g-krafterna är att mäta dem ombord och spela in dem (t ex i flight data recorder). Med de data vi har finns det helt enkelt inget sätt att veta vad g-force var.

Enligt min åsikt är det mycket osannolikt att flygplanet skulle ha stött på 15 g.

Att ett flygplan är certifierat för 2,5 g betyder inte att det inte kan tåla mer, som besättningen på Kina Flygbolagens flygning 006 visades 19 februari 1985. De lyckades nå 5 g och böj vingen permanent 5 cm uppåt. Flygplanet reparerades och flög i ytterligare 20 år.

Observera att 2,5 g är belastad på grund av manövrering, inte bara för turbulens. Certifieringsspecifikationen för stora flygplan i fråga om turbulens och vindkraft har ändrats flera gånger sedan certifieringen av DC-8.

I 1964 introducerades en formel som beskriver vindkraftbelastningen som strukturflygplanet har att göra med. Detta har lagts till som FAR 25.341 . Detta avsnitt har sedan uppdaterats i 1990 , 1996 och 2015 .

Förutom förändringar i strukturella krav på flygplanet, beror ursprunget till bergvågsturbulensen i mycket bättre förståelse idag. Det tas med i beräkningen av flygningen.

    
svaret ges 12.11.2018 17:27
6

Det är vad de är certifierade till. DC-8 var också certifierad till 2,5 gräns / 3,75 ultimata men nästan alla flygplan är starkare än minsta och flygplan utformade i slutet av 50-talet under glidregeln är det ännu starkare än det på grund av behovet av att tillämpa mycket större spriddfaktorer i beräkningar, speciellt när man tar hänsyn till trötthetsliv. Så skulle DC-8-strukturen förväntas bli mycket tyngre än ett mer modernt flygplan utformat genom att använda ändamålsenlig analys av datorn.

I flygplandesign har du konkurrerande mål - å ena sidan varje pund mer än det minsta som krävs är "ballast"; å andra sidan, du har vadderar siffrorna för att tillåta variabilitet i många former. De senaste 50 åren har sett datorteknik användes för att raka mer och mer från polstret för att få en lättare flygplan som fortfarande är säker ur en nödvändig godtycklig riskprofil.

En annan är trötthetsliv. En struktur som ser mycket böjning måste vara starkare än det minsta som krävs för att ta en enda applikation av en last, så att det kan ta många cykler av en mellanliggande belastning innan sprickor börjar bildas. Trötthetsvetenskapen var inte långt ifrån utvecklad på 50-talet, men det var känt att det var ett problem, så det togs med mycket större strukturella marginaler än idag. Ett bra exempel är DC-3, som designades i början av 30-talet när kunskapen var väldigt primitiv, gjordes så robust att flygplans utmattningslängd är nästan obegränsad.

En bit av vingen slog av, det skulle ha medfört att partiet lossades av resten av strukturen. Det faktum att vingen misslyckades på den platsen istället för mer inombords är förmodligen vad som räddade dem.

    
svaret ges 12.11.2018 15:43