För ett modernt flygplan testas vingarna för att klara 150% av gränsvärdet. Vilken typ av väder skulle ge turbulens vid 100% gränsvikt?

4

Jag ser ofta att folk citerar vingsflextesterna, men med mycket liten referens om vilka slags krafter de planerar att planera.

Jag hänvisar specifikt till moderna jetliners som Airbus A330.

Vingarna testas för att stå emot 150 av de mest extrema krafter som planet kommer att stöta på. Men vad betyder detta exakt? Inte för länge sedan upplevde en 777 extrem turbulens och flygplanet upplevde vertikala accelerationer på +3 G. Har det fortfarande varit under gränsvärden för 777?

    
uppsättning Willy A 12.11.2018 01:48

2 svar

1

1.5 avser marginalen mellan permanent böjning (gräns eller avkastningsbelastning) och brytning (ultimat eller brottbelastning). Transport Flygplan är bra till 2,5 gränsbelastning med bruttovikt. Dra mer än det som kan eller kanske inte böja vingarna permanent. För den ultimata belastningen (dra vingarna bort är det 3,75G minimum med den normala 1,5 säkerhetsfaktorn)

Det är miniminivåer. Det finns mycket säkerhetsmarginal i stressberäkningarna så jag skulle inte bli förvånad överallt för att se ett flygbolag ta 3G-enheter utan permanent skada även vid max brutto. Om flygplanet ligger under sin maximala nollbränslevikt (en funktion av pax och bagagebelastningen, där vingeböjningen kommer ifrån) finns det mer marginal beroende på hur lätt du är.

Sedan finns det två hastighetsgränser för att skydda strukturen att överväga. Manövreringshastighet är den hastighet under vilken en plötslig maximal hissinmatning kommer att nå stalling AOA (därmed lossning av konstruktionen) innan gränsvärdet uppnås. Turbulent luft penetrationshastighet (TAPS) är den hastighet under vilken en teoretisk värsta fall vertikal vindkraft kommer att orsaka stalling AOA att nås innan gränsvikt uppnås.

När det gäller väderförhållanden flyger den största risken i en åskväxelcell och slår extremt vertikala vindar (främst den uppåtgående luftaxeln i cellens mitt) och bredvid det skulle vara klar luft turbulens som vanligtvis är relaterade till korsning av strålströmmar och passerar genom den skjuvande turbulensen som ibland orsakas vid gränsen mellan strålströmmen och den intilliggande luftmassan (strålströmmar ligger i det lilla hörnet längst upp på en främre gräns, i en liten triangel av rymden vid överkanten av den varma luftmassan, bredvid den närliggande kalla luftmassan och stratoshallen ovan). En annan är korsning av rotorer (spinnande horisontella axlar av luft) som ligger under bergvågens krön som bildar nedåtgående bergskedjor vid höga höjder.

För den händelsen måste du sakta till TAPS när du förväntar dig att drabbas av svår turbulens som att plocka dig runt åskväder eller flyga till områden där Clear Air Turbulence rapporteras. I avsaknad av en CAT-rapport kan en försiktig fångst sakta till TAPS ändå om besättningen märker att de passerar över en jetström, bara om du vet att du passerar en jet när din markhastighet plötsligt ändras och autopiloten börjar gör en plötslig kursändring för att vara på rätt spår - allt går tillbaka till det normala när du lämnar strålen).

I teorin bor under TAPS skyddar mot att böja vingarna på samma sätt som att stanna nedan. MS skyddar mot att böja vingarna från en full hissinsats. Om 777 i händelsen träffade 3 Gs, föreslår det att de var ovanför TAPS när det hände men även om det var fullt lastat, med fudgenfaktorn i konstruktionsdesignen är det inte förvånande att det inte böjdes från ett möte bara en halvt G över gränsvärdet.

    
svaret ges 12.11.2018 05:34
0

En analys av trafikskador på grund av väderrelaterad vindskjuvning kan visa sidlastning, snarare än G-styrkor, orsakar överdriven stress. Om man ser på a = f / m kan man se ett mycket stort plan nästan bete sig som ett fast föremål i vindskjuvning, och hävstångsförmåga utgör den största risken.

Det var förseningen av många av de stora flygbolagen på 1920-talet, när de gjorde ett allvarligt bud på transatlantiska passagerar- och posttjänster och betraktades också för militära tillämpningar. De som var otur att få fångas i svåra väder, revs bokstavligen i halv genom vindskjuvning. Deras stora storlek fungerade mot dem.

Dessa incidenter är mycket sällsynta i moderna tider, eftersom snabbare flygningsstrålar är mycket starkare. Men designers bör vara medvetna om de svagare punkterna, och piloter bör undvika väderförhållanden som kan överstiga dem.

    
svaret ges 13.11.2018 05:10