Har någon forskat eller byggt ett flygplan som styr vall och rulla genom att pumpa vätska i flygplanet?

8

Jag är övertygad om att jag har sett en artikel för några år sedan om ett "statiskt ytflyg" (eller åtminstone ett koncept av det) utan kontrollytor, som använder en "våt massa" för att justera dess rulle och stigning.

Behållaren i dess CG fylls med en vätska som sedan överförs (eller sugas) till vingspetsarna (till kontrollrullen) och längs skrovet (till kontrollhöjd). Jag är inte säker på yaw kontrollen - det borde vara elevon-liknande.

Harjagtillbringatenhalvdagonline,harjagkunnathittaen DEMON UAV från BAE-system, en " flapless "flygplan som använder flödesinsprutning över manöverorganens manövreringsytor. Det är inte detsamma.

Min fråga - är det något som är fundamentalt fel med ett koncept jag har beskrivit? Var det några experimentella flygplan gjorda?

    
uppsättning FlegmatoidZoid 27.07.2017 10:04

3 svar

7

Hittills, bara pitch. Bränsle pumpas mellan tankar för att trimma flygplanet. Detta är speciellt användbart för supersoniska flygplan, eftersom deras tryckcentrum förflyttas med en fjärdedel av vingechordet mellan sub- och supersonisk flygning. Det främsta exemplet skulle vara Concorde:

… during flight fuel is transfered from tank to tank to maintain trim and balance of the aircraft as it does not have a full tailplane which would be used on a subsonic airliner to perform this task. Also for supersonic flight the Center of Gravity is critial and required to be moved for different speeds.(source)

Before take off and during the acceleration through Mach1 to an eventual Mach 2, fuel is pumped out of the forward trim tanks to the rear trim tanks and the collector tanks in the wings. Around 20 tons of fuel is moved in the process and results in a rearward shift of the CoG by 6ft (2 meters.)

Concordebränsletankarochöverföringsschema(bild källa )

Airbus använder ett liknande system för finjustering av tyngdpunkten för optimal prestanda.

Jag förväntar mig att det speciellt för rullning, vätskepumpning inte ger tillräckligt snabbt svar. När du flyger genom luftig luft är det väldigt praktiskt att ha responsiv rulla.

Om du accepterar en fast massa i stället för en vätska, är glidarna i Otto Lilienthal kvalificerade som det första flygplanet som använde viktförskjutning för kontroll , både i pitch och roll. Efter hans fotspår använder varje hängglider och trike den här tekniken till idag.

OttoLilienthalpåsin Normalflygplan , det första serietillverkade flygplanet (bild källa ). Här kastar han benen tillbaka för att höjas upp.

En annan första använda viktskiftning, om än bara för pitchkontroll: Den mycket första Zeppelin hade en vikt på 100 kg mellan dess främre och bakre gondol som kan flyttas fram och bak för att justera tyngdpunkten.

Från www.airships.net :

Pitch was controlled by a sliding weight suspended under the hull which could be shifted fore and aft; there were no elevators for pitch control, or fins for stability.

Vikten visade sig vara otillräcklig, fast vid tidpunkten för första flygningen. Senare ökades till 150 kg. Hissar och fenor skulle ha hjälpt till mindre eftersom de två bensinmotorerna med 14 häst aldrig tillät fartyget att flyga tillräckligt snabbt för effektiv aerodynamisk kontroll.

    
svaret ges 27.07.2017 22:51
12

De aerodynamiska krafterna som härrör från ytböjningar är storleksordningar större och snabbare (i sin förändringshastighet) än gravitationskrafterna som kan erhållas genom att förskjuta masscentrumet.

Dessutom, som OP verkar inse, skulle kontrollen inte vara genomförbar med denna metod.

Så övergripande skulle det inte vara omöjligt, men det har inga tydliga fördelar att överviktiga de tunga nackdelarna. Jag är inte heller medveten om prototyper eller tekniska demonstranter som använder den här metoden.

    
svaret ges 27.07.2017 10:28
-1

Nasa rymdfärja (bland många andra missilsystem) använder pumpad vätska för att styra Pitch, Roll and Elevator

Inte på det sätt som du diagrammatat det, men. I stället för att använda hydrauliska kontrollytor använder den dragviktning för att styra alla tre vinklarna . Genom att skicka bränslet ut i en liten skillnad i vinkel eller genom att använda RCS för att ändra vinklar.

Förskjutningsvektorn fungerar genom att ändra vinkeln som bränslet avspeglas från raketens munstycke, vilket ändrar sålunda riktningens riktning. Detta kan förändra en flygplanets tonhöjd och gnagare (för en raket, stigning och rulla). Styrrulle är en annan aspekt som kräver två eller flera dragkroppar, som tillämpar ett vridmoment på strukturen, liknar hur man vrider en topp.

    
svaret ges 27.07.2017 21:45