Геодезический планер
Геодезический планер — это тип конструкции планера самолета , разработанный британским авиационным инженером Барнсом Уоллисом в 1930-х годах (который иногда называл его «геодезическим»). Ранее он использовался профессором Шютте для дирижабля Schütte Lanz SL 1 в 1909 году. [1] В нем используется пространственная рама, образованная спирально переплетающимися корзинчатыми элементами несущих элементов. [2] Принцип заключается в том, что две геодезические дуги могут пересекаться на криволинейной поверхности (фюзеляже) таким образом, что скручивающая нагрузка на каждую из них компенсирует нагрузку на другую. [3]
Ранние примеры
[ редактировать ]
Конструктивный элемент «диагональный всадник» был использован Джошуа Хамфрисом на первых парусных фрегатах ВМС США в 1794 году. [4] Диагональные всадники можно увидеть во внутренней конструкции сохранившегося военного корабля США « Конституция», выставленного в Бостонской гавани. [5] [6] [4] Эта структура была новаторским примером размещения «неортогональных » структурных компонентов внутри традиционной для своего времени структуры. [6] «Диагональные наездники» были включены в конструкцию этих американских военно-морских кораблей как один из пяти элементов, позволяющих уменьшить проблему защемления корпуса корабля, и не составляли основную часть конструкции корабля, они не представляют собой полностью «геодезическую конструкцию». "космический кадр. [ нужна ссылка ]
Называть любую диагональную деревянную распорку (используемую на воротах, зданиях, кораблях или других конструкциях с консольными или диагональными нагрузками) примером геодезического проектирования является неправильным. В геодезической структуре прочность и структурная целостность, а также форма происходят от диагональных «раскосов» - структура не нуждается в «промежуточных кусках» для части своей прочности (неявно заложенной в фрейме пространства имен), как это происходит более традиционная деревянная конструкция.
Самолеты
[ редактировать ]
перед Первой мировой войной Самое раннее известное использование геодезической конструкции планера для любого самолета было в конструкции жесткой оболочки дирижабля Schütte-Lanz SL1 ] 1911 года, когда дирижабль мог развивать максимальную скорость до 38,3 км / ч (23,8 миль в час). скорость полета. [7] [ ненадежный источник? ]
Latécoère 6 — французский четырёхмоторный бомбардировщик-биплан начала 1920-х годов. Он имел усовершенствованную цельнометаллическую конструкцию и, вероятно, был первым самолетом, в котором использовалась геодезическая конструкция. Был построен только один.
Барнс Уоллис , вдохновленный своим более ранним опытом работы с конструкциями из легких сплавов и использованием геодезически расположенных проводов для распределения подъемных нагрузок газовых баллонов при конструкции дирижабля R100 , разработал геодезический метод строительства (хотя обычно утверждается, что существовал нет геодезической структуры в R100 ). [8] Уоллис использовал термин «геодезический» применительно к планеру; В некоторых ранних документах компании она упоминается как «конструкция Виккерс-Уоллиса». [9] «Геодезический» используется в США для авиационных конструкций. [10]
Позже система использовалась работодателем Уоллиса, компанией Vickers-Armstrongs, в серии бомбардировщиков Wellesley , Wellington , Warwick и Windsor . В этих самолетах фюзеляж и крыло были построены из дюралюминиевого швеллеров из сплава, которые были сформированы в большой каркас. К металлу были прикручены деревянные рейки, к которым крепилась легированная полотняная обшивка самолета. «Виндзор» имел плетеную металлическую обшивку.
Металлическая решетка давала легкую и очень прочную конструкцию. [2] Преимуществом геодезической конструкции был больший внутренний объем при заданной обтекаемой форме. [9] Журнал Flight описал геодезическую рамку как покрытие из листового металла, в котором были вырезаны ромбовидные отверстия, оставив после себя геодезические полосы. [11] Это преимущество было компенсировано необходимостью строить фюзеляж как единое целое, в отличие от самолетов, использующих конструкцию с напряженной обшивкой, которая могла быть построена из секций. Кроме того, тканевое покрытие геодезической рамы не подходило для высоко летающих самолетов, которым приходилось находиться под давлением. Сложность обеспечения гермоотсека в геодезической рамке была проблемой при проектировании высотного самолета Wellington Mk. V. Гермокабину, расширявшуюся и сжимавшуюся независимо от остальной части планера, пришлось прикрепить в узловых точках конструкции. [12]
Геодезические конструкции крыла и киля, взятые с «Веллингтона», использовались на послевоенном Vickers VC.1 Viking , но с металлическим фюзеляжем с напряженной обшивкой. [13] Более поздние серийные модели Vikings представляли собой конструкцию с полностью напряженной обшивкой, что положило конец геодезическому строительству компании Vickers. [14]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Встроенные цитаты
[ редактировать ]- ^ Новарра, Хайнц Дж. (1988). Немецкие дирижабли: Парсеваль – Шютте – Ланц – Цеппелин (на немецком языке). Фридберг: Понцун-Паллас-Верлаг. ISBN 978-3-7909-0332-4 . Проверено 2 декабря 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Баттлер, стр.93
- ^ Баттлер, стр.94
- ^ Jump up to: а б «Киль поднят» . МУЗЕЙ КОНСТИТУЦИИ USS. Сентябрь 2016.
- ^ Брукс, Ребекка Беатрис (27 июня 2017 г.). «Строительство Конституции США» . Блог истории Массачусетса .
- ^ Jump up to: а б Оттон, Патрик (1997). Реабилитация и восстановление Конституции США . Третья международная конференция по техническим аспектам сохранения исторических судов. Материалы конференции. Ассоциация морских парков Сан-Франциско.
- ^ «Архивная копия» . www.earlyaeroplanes.com . Архивировано из оригинала 12 ноября 2013 года . Проверено 22 февраля 2022 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Мюррей, стр.34 и стр.44.
- ^ Jump up to: а б «Проектирование геодезических самолетов - Фонд Барнса Уоллиса» .
- ^ https://archive.org/details/sim_journal-of-aircraft_january-february-2002_39_1 , стр.18.
- ^ Журнал Flight, 15 декабря 1938 г., стр.548.
- ^ От прыгающих бомб до Конкорда, Роберт Гарднер, 2006, ISBN 0 7509 4389 0 , стр.33
- ^ Бэйли-Уотсон, CB (24 мая 1945 г.), «Викерс Викинг» , «Полет », заархивировано из оригинала 4 июня 2016 г.
- ^ От прыгающих бомб до Конкорда, Роберт Гарднер, 2006, ISBN 0 7509 4389 0 , стр.65
Источники
[ редактировать ]- Баттлер, Тони (2004). Британские секретные проекты: истребители и бомбардировщики 1935-1950 гг . Хинкли: издательство Midland Publishing. ISBN 978-1-85780-179-8 .
- Мюррей, Иэн (2009). Человек-прыгающая бомба: наука сэра Барнса Уоллиса . Хейнс. ISBN 978-1-84425-588-7 .