Kan flygkontrollen uppnås genom att helt rotera en vinge?

8

I ett typiskt flygplan är en av de viktigaste flygstyrningsmekanismerna ailerons / flaperons, vilket gör att man kan självklara lyft / dragprofilen för båda vingarna.

Jag undrade om möjligheten att uppnå liknande flygkontroll genom att rotera en hel vinge runt sin längdaxel. Såsom jag förstår, skulle en sådan tweaking av aoa ha mycket liknande flygstyrningsegenskaper som vanliga ailerons.

Självklart är detta en något besvärlig design mekaniskt; den punkt där vingen möter skrovet är en av de mest stressade delarna av flygplanet, så för att lägga till en pivot tar det lite hänsyn. Men jag tänker här i samband med ett RC-plan; där jag tror att bara nästar två kolrör i mitten av hissen fungerar bra.

Vissa potentiella fördelar är att medan de statiska belastningarna på leddelen kommer att vara höga, kan krafterna som krävs för att manövrera mekanismen vara lägre eller närma sig noll, förutsatt att hissens centrum kan hållas rimligt konstant. Ailerons är också aerodynamiskt besvärliga och släta när de inte är i neutral position; moreso än en flygplatta lutad lutad från sin optimala L / D. För det mesta är jag bara nyfiken på vad något sådant skulle se ut i praktiken.

Jag kan inte tycka att hitta någonting på google om en design som denna, men det är säkert som någon måste ha försökt detta innan? Om inte, måste det finnas bra teoretiska skäl som jag saknar varför vi borde förvänta oss att detta är en katastrof. Finns det ett sökord som någon är medveten om som skulle leda mig till liknande mönster?

    
uppsättning Eelco Hoogendoorn 29.11.2017 16:23

4 svar

7

Ja, det har varit försökt före och används regelbundet på många horisontella och även några vertikala svansar.

Under en subsonisk flygning kommer en hiss att erbjuda bättre effektivitet . Endast i supersoniska mönster är den fullflygande svansen det klart föredragna alternativet.

För att flytta hela vingen behöver mycket starka gångjärn och ställdon, men det var några som gjorde det här:

  • Mignet HM 14 Pou du Ciel (bild källa ). Det var lätt och flög långsamt nog att flytta hela vingen inte var ett problem.

  • Vought F-8 "Korsfarare och XF8U-3" Corsair III " kan klämma upp sina vingar sju grader upp för att förbättra fuselage attityd och pilotsynlighet under start och landning (bild source ).

Ävenrörligayttervingarhartestatsförrullandekontroll,omänbaraifåfåflygplan.Trejagvetom(ochallabyggdesengångendast)är:

    
svaret ges 05.01.2018 01:38
2

Jag har just kommit över denna sida och frågan om huvudplan med individuellt kontrollerad förekomst i stället för ailerons, så jag registrerade och här är min tio cent värda!

Enligt min mening förefaller det inte finnas någon liten punkt i differentialflyttningen av hela vingen när vridmomentet är bäst applicerat nära spetsarna och inte vid roten, förutom kanske i små enheter som missiler, modeller eller relativt långsamma rörliga lätta flygplan. I större flygplan pekar komplexiteten och spänningen i vingefästet och oöverstigliga komplikationer som härrör från vingmonterade motorer, bränsletankar, höglyftanordningar och speciellt landningsutrustning, jag skulle säkert gynna konventionella ailerons som flygteknisk utveckling genom åren verkar ha bevisat.

Men om historien om tanken att rotera en hel vinge runt sin längdaxel:

Det har skett flera flygplan som har gjorts med den här huvudmannen genom åren, började omkring 1895 i USA med Dr. George A. Spratt och senare med sin son George G. Spratt experimenterade de med & byggt ett stort antal framgångsrika glidflygplan, flygbåtar, landplan och till och med flygande bilar som joint ventures med Bendix, Consolidated och Bill Stout. Alla syftade till stabila flygplan och säkrare flygplanskontrollsystem, och alla använde kontrollvingar på något sätt.

Se Spratt-post i Aerofiles (ledsen, det ligger nära undersidan av sidan) länk

Observera att det förefaller vara viss förvirring i beteckningar eftersom Aerofiles-listan bara går upp till Model 107, men en Spratt 108 Controlwing (ser ganska som en utveckling av 105, men kanske ett typsnitt) visas på Mid Atlantic Air Museum här: länk

Bilder och mer information på: länk

Nästa var det Cornelius LW-1 [X13706] av 1933, som för att citera Aerofiles "var en förbättrad version av den tidigare Fre-Wing, den här utan åskådare, som individuellt kontrollerbara vingar användes i denna roll ". Sidovy här: länk

Ovanstående föregångare Cornelius Fre-Wing [X182W] (stavning som registrerad men ibland stavad Freewing). Bra tre kvartalsvy här: länk Detta hade variabel-förekomst parasollvinge paneler hängde i mitten av avsnittet, men hade också "Trailing ailerons "som faktiskt verkar vara aerodynamiska flikar monterade på mini-bommar (förmodligen drivs av piloten för att driva de vridbara vingarna snarare än direkt, vilket kan ha varit för grovt och mindre kontrollerbart, men det är bara min gissning, dock som jag aldrig sett någon foton på detta eller LW-1 i flygning med differentiell förekomst på visningen).

Den mest moderna som jag har sett är den här franska skapelsen, Daniel Dalbys "Dragon One" bild och information här: länk som det sägs var möjligen inspirerad av hans tidigare APEV Pouchel II

Det finns en kort video här

                            
Detfinnsingetriktigtteckenpådifferentieringsåtgärden:-(menvidbara+2°/-4°antarjagattdetintekommerattvarauppenbart!Detserdockganskastabiltut,menjagskullehaälskatatthasettdetvändaochbankbort!:-)

Somnamnetpåsinföregångareöversatttill"Ladder Flea" och Spratts flygbil var smeknamnet Flying Flea, jag delade lite på det temat och fann denna intressanta webbplats länk

Det handlar mest om Spratts arbete och några andra som jag redan har nämnt. Det finns dock många länkar som jag inte har undersökt ännu och längst ner en länk till en modern UAV och nämna om en bemannad version, Schmittle Aircraft Freewing MK-5 men länken är död! Dessa "freewings" verkar emellertid vara mer av självkontrollerade stabilitetsförstärkning och stallförebyggande anordningar snarare än ett direkt kontrollmedel och behöver ytterligare gräva :-)

Jag hoppas att det här inlägget, även om det inte kan svara direkt på den inledande frågan, borde hjälpa till med att visa de olika försök som gjorts för att använda principen genom åren.

Skål,

TC

    
svaret ges 01.06.2018 13:27
1

Att rotera en hel vinge för att göra jobbet med ett aileron är överkill. Ailerons som de har utformats i åratal kan vända ett plan 90 grader från horisontellt på mindre än en sekund.

Varför gå igenom krångel när en liten kontrollyta gör jobbet utan den stora utgiften av design?

    
svaret ges 05.01.2018 00:59
0

Det allra första flygplanet att flyga, ( Wright Flyer ) styrde rulla genom att vrida eller vrida vingarna.

    
svaret ges 01.06.2018 15:28