Är det fall där en dubbel horisontal stabilisator är användbar?

9

Jag tittade på Sköldmedlemmar nyligen, och i det flyger laget ett plan som hävdas vara en modifierad C-17 Globemaster . Den har två extramotorer, roterande torn, och enligt wiki finns ett par halvlängdsvingar på bakkroppen, här:

(bildmedtillståndav Agenter av SHIELD wiki )

För mig ser det också ut som en andra horisontell stabilisator. Visserligen några av modifieringarna till detta fiktiva plan är rena flygningar av fantasi, men finns det någon grund bakom den här? Finns det någon anledning till varför den här funktionen skulle vara användbar? Har det eventuellt varit några experimentella eller produktionsflygplan med något sådant? Eller är den här rena "coola faktorn", utan någon verklig grund i luftfarten?

    
uppsättning raptortech97 02.12.2014 22:38

4 svar

9

Den huvudsakliga aerodynamiska syftet med den horisontella staben (eller vissa kanter ) är att ge längdsstabilitet .

Om den bakre vingen med 5: e och 6: e motorn flyger "upp", som huvudvingningen, kommer den att motverka den horisontella stabilisatorns längdstabilitet. Om den bakre vingen flyger ner, som h-staben, är den bara utesluten, eftersom h-staben kan göras så stor som nödvändigt.

Om allt du vill göra är att lägga till extra motorer, kan de monteras på huvudvingen, som i den 8-motorns B-52-bombaren:

ellerdensexmotorigaAntonovAn-225-laststrålen:

    
svaret ges 02.12.2014 23:45
4

Har de ett vanligt supervapen i bakre delen av flygkroppen? Det kan kräva den extra hissen och, ännu viktigare, skiftningen av den hissen längre tillbaka för att hålla hissens centrum nära tyngdpunkten. Det skulle också förklara de extra motorerna, eftersom extra kraft behövs.

Det behövs också extramotorerna för att upprätthålla balansen när de utför VTOL-manövrer (även om det skulle föreslå att vikten har skiftats kraftigt bakåt bakom den "vanliga" vingen)

Totalt sett är det dock en dålig design som inte skulle vara det perfekta sättet att hantera något av det där - det är mestadels för cool-faktor.

    
svaret ges 03.12.2014 13:42
3

@rbp har ett bra svar. Jag skulle vilja lägga till något till det.

För de flesta flygplan ger den horisontella staven stabilitet och dra men relativt liten hiss. Vingen ger 100% av hissen och allt annat där ute ger stabilitet. Och självklart ger allt i luftflödet (förutom motorerna, som ger kraft) drag.

Kontrast det med en canard, som ger stabilitet och lyft (och en del dra, sammanfaller med hissen). Canarden ger vanligtvis 10-20% av hissen, med huvudvingen som ger resten. Genom att sätta kanarden framåt och utforma den för att stanna kvar innan huvudvingen gör det, kommer canarden inte att kunna lyfta näsan tillräckligt högt för att få huvudvingen att stanna. Det är inte 100% säkert Det finns fortfarande fall där ett canardflygplan kan stanna, men de är verkligen oklara. Dick Rutan, som tjänstgjorde som testpilot för Burt Rutans kanotbaserade flygplandesigner, skämtade en gång att han kunde ta en av Burts plan upp och försöka bli galen för att få det att stanna, men "ingen glädje, allt jag någonsin fick var motion".

På slutet av 1980-talet började Airbus utforma svansplanen för att ge betydande lyft. Efter start tar de en del av tyngden bakåt (vanligtvis genom att flytta runt bränsle) och dra fördel av det. Airbus har använt detta i över ett decennium för att uppnå större bränsleeffektivitet från sina flygplan. Med förbättrade fly-by-wire flyg kontroller, har de kommit till den punkt där de inte behöver vänta till efter start. C-17 använder denna idé också (inklusive fly-by-wire). Men det är min förståelse att svansplanen inte ger mer än 10% av huvudvingens hiss.

För de fiktiva flygplanen ville de att flygplanet skulle kunna sväva. Så de har huvudmotorer som kan svänga nedåt. När du är i en svängare behöver du dock en del hiss framåt och bakom tyngdpunkten (CG) för att ge framåt / bakåt stabilitet och översättning. Att lägga motorer i svansen ger det. Att göra halvplattan en 1/2 spännvinge med lämplig mängd hiss garanterar att ca 1/3 av den totala hissen kommer att tillhandahållas av bakplattan. Det betyder att när motorerna svänger nedåt för att sväva, tillhandahålls 2/3 av den totala svängliftet av vingen och 1/3 tillhandahålls av svängplanet. På detta sätt balanseras planet i normalt flyg och i svängande flyg.

Jag skulle ha velat se ett stort flygplan med huvudvingan bakom CG och canards, med motorer på canards (eller kanske skrovet monterat nära kanterna). Men de gick med ett mer "välbekant" utseende; Det finns inga tunglyftflygplan där ute med kanter som jag beskriver. Tu-144 och Valkyrie har båda kanter, men ingenstans nära det stora.

En F-35 har motorns svans nedåt, bakom CG, och har en "lyftfläkt" framåt av CG. En Harrier har totalt 4 nedåtgående kolumner av luft som kommer från motorn när svävar, två framåt av CG, två akter.

    
svaret ges 05.10.2016 18:10
0

Min enda tanke är att om den bakre vingen verkligen ger upphov till mycket lyft, och om fronten är mer bulbous (och därmed mer tung), kommer planet bara att stiga framåt i flygning (om det någonsin slog av marken) och gå svansen över huvudet tills den kraschar.

I huvudsak kommer hissens mittpunkt (mellan de två vingarna) att vara långt bakom mitten av centrum (långt framför vingarna), och det slutar vanligtvis inte bra.

    
svaret ges 06.10.2016 01:26