Толкать

В аэродинамике . высказывается некоммущественное вращение самолета вверх носом Это нежелательная характеристика, которая наблюдалась в основном в экспериментальных самолетах с высоким содержанием дозвуковой машины или высоким углом атаки. ^{[ 1 ]}

История

Первые проблемы были замечены на высокоскоростных испытательных самолетах с подхватывающими крыльями. Это была общая проблема в Douglas Rashyrocket , которая широко использовалась для проверки проблемы.

Перед тем, как явление вновь было хорошо изучено, оно преследовало все ранние самолеты. В Super Sabre F-100 он даже получил свое собственное имя, танец Sabre. В самолетах с высококачественными хвостами, как и вуду F-101 , выздоровление было особенно трудным, потому что хвостовая планка была помещена непосредственно в пробуждение крыла во время подъема, вызывая глубокий киоск (хотя T-хвост должен был предотвратить высоту witch- с начала в первую очередь). Развертывание парашюта торможения и значительная высота над землей были необходимы для восстановления.

Описание

Крылья генерируют распределения давления на их верхних и нижних поверхностях, которые производят одну силу, действующую в точке, известной как « центр давления », или полицейский, который обычно расположен между ⅓ и ½ пути назад от переднего края . Эта сила вверх и назад заменяется эквивалентной парой сил, называемых лифтом и перетаскиванием. Продольное положение, в котором эти силы действуют и величина сил меняется с углом атаки . Кроме того, существует различный момент подачи для любого места силы, кроме полицейского. Эти изменения приводят к требованию обрезать самолет, поскольку они меняют свою скорость или настройки питания. ^{[ 2 ]}

Еще одним важным соображением для дизайна самолетов является векторное добавление всех весовых терминов частей самолета, включая крыло. Это также может быть уменьшено до одного веса, действующего в какой -то точке вдоль продольной оси самолета, « центра тяжести » или Cog. Если крыло расположено, поэтому его полицейский лежит рядом с Cog для самолета, в уровне полете, крыло поднимет самолет прямо вверх. Это уменьшает любые чистые силы, разбивающие самолет вверх или вниз, но по ряду причин эти две точки обычно слегка разделены, и небольшая часть силы от поверхностей управления полетом используется для уравновешивания этого. ^{[ 2 ]}

Та же самая базовая планировка желательна для самолета с подхваченным крылом. На обычном прямоугольном крыле полицейский встречается с самолетом в точке аккорда, выходящей непосредственно из корня. В то время как тот же анализ выявит центр точки давления для подхваченного крыла, его расположение может значительно отставать от переднего края, измеренного в корне крыла . Для высококачественных плановыхформ полицейский может лежать за задней кромкой корня крыла, требуя, чтобы крыло встречалось с самолетом в, казалось бы, далеком месте. ^{[ 3 ]}

В этом случае схваченного крыла могут быть увеличены изменения в полицейском с углом атаки. ^{[ 4 ]}

Внедрение Swept Wings произошло во время перехода к более высоко конусовым дизайнам. Хотя давно было известно, что эллиптическая форма плана «идеальна» с индуцированной точки зрения сопротивления , было также замечено, что линейный конус крыла имел такой же эффект, одновременно более легкий. Исследование во время войны ^{[ 5 ]} привел к широкому использованию конуса, особенно в послевоенную эпоху. Тем не менее, было замечено на раннем этапе, что такие дизайны имели неблагоприятные характеристики киоска; Поскольку кончики были более высоко загружены в высоких углах атаки, они работали ближе к своей точке киоска.

Хотя этот эффект был неблагоприятным в обычном самолете с прямыми крылами, на расчете с подвижным крылом он имел неожиданные и опасные результаты. Когда кончики задерживают на подметочном крыле, центр давления, средняя точка подъема для крыла в целом движется вперед. Это связано с тем, что раздел, все еще генерирующий значительный подъем, еще дальше. Это вызывает дальнейшую силу подъема носа, увеличивая угол атаки и призывая к задержке большую часть наконечника. Это может привести к цепной реакции, которая вызывает сильную подачу самолета.

Этот эффект впервые заметил в Douglas D-558-2 Rashrocket в августе 1949 года, когда поворот на 0,6 г внезапно увеличился из-под контроля до 6 G. Это не совсем удивительно; Эффект был замечен ранее в моделировании аэродинамической трубы . ^{[ 4 ]} Эти эффекты можно увидеть на любой скорости; В стремительном роке они произошли в основном в Transonic (критерии Weil-Gray), но с более высокими и коническими плановыми формами, как и на североамериканской Super Sabre , эффект также был обычным явлением на низких скоростях (Furlong-Mchugh граница), когда самолет летал под более высоким углом атаки, чтобы поддерживать подъем на низких скоростях. ^{[ 6 ]}

Кроме того, подхватывающие крылья имеют тенденцию генерировать мудрое поток пограничного слоя , заставляя часть воздушного потока перемещаться «вбок» вдоль крыла. Это происходит по всему крылу, но по мере того, как он движется к наконечникам, поток бокового движения увеличивается, поскольку он включает в себя как вклад крыла в этой точке, так и охватывающий поток от точек ближе к корню. Этот эффект требует времени, чтобы нарастать, на более высоких скоростях промежуточный поток, как правило, сорвался с задней части крыла, прежде чем он станет серьезным. Однако на более низких скоростях это может привести к значительному накоплению пограничного слоя на кончике крыла, что добавляет к указанным выше проблемам. ^{[ 7 ]}

Наконец, хотя в раннем возрасте не было непосредственно связано с вышеупомянутыми эффектами, в раннем возрасте использования конструкции T-Tail , чтобы сохранить аэродинамические поверхности хорошо подаются от области реактивного двигателя. В этом случае можно, чтобы событие выхода могло привести к тому, что турбулентный воздух за крылом течет через горизонтальный стабилизатор, что затрудняет или невозможно применять давление вниз по носу, чтобы противодействовать достижению высоты. Самолеты с низкомотельными хвостовыми поверхностями не страдали от этого эффекта и фактически улучшили их управляющий орган, так как взор крыла очистил поверхности управления, текущие над ним. Однако этого было недостаточно, чтобы исправить проблему; F-86 продолжал страдать от высоты, несмотря на увеличение давления вниз по носу от хвостовых поверхностей. ^{[ 8 ]}

Смягчение

Поскольку основные причины задачи вверх связаны с промежуточным потоком и большей загрузкой на кончиках, меры по решению этих проблем могут устранить проблему. В ранних дизайнах это обычно были «дополнением» к обычной форме плана крыла, но в современных дизайнах это является частью общей конструкции крыла и обычно контролируется через существующие устройства с высоким подтяжкой .

Первая известная попытка решить эти проблемы произошла на платформе, где они были впервые замечены, Дуглас стремительно сказывается. Это приняло форму серии вихревых генераторов, добавленных в подвесные части крыла, разбивая пограничный слой. Тем не менее, было обнаружено, что на практике практически не влияет. Тем не менее, аналогичное решение было предпринято на Boeing B-47 Stratojet , где оно оказалось значительно более эффективным. Это могло помочь наличие мокрических двигателей , вертикальные монтажи, как барьеры, чтобы охватить мудрый поток.

Более распространенными решениями проблемы промежуточного потока является использование заграда крыла или связанного догнута на переднем крае крыла. Это нарушает поток и переоценивает его назад, а также вызывает накопление застойного воздуха в борту для опускания точки прилавка. Это влияет на общий воздушный поток на крыле и, как правило, не используется там, где развертка мягкая.

Чтобы решить проблемы с промежуточной нагрузкой, использовался более широкий спектр методов, включая выделенные планки или закрылки, использование вымывания или автоматического управления элеронами . Необычное решение, предъявляемое на истребителе Thunderptor XF-91, должно было придать крылам более широкий аккорд , чем корни крыльев. Идея состояла в том, чтобы повысить эффективность на крыле и привести к тому, что корни крыла сначала остановились.

Угол датчиков атаки на самолете также может обнаружить, когда угол атаки приближается к отношению к тому, что он приводит к выходу и активирует устройства, такие как шейкер, чтобы предупредить пилота, и толкатель палочки, который одолевает пилот и принуждает нос Самолет спускается до более безопасного угла атаки. Скручивание или вымывание, встроенное в кончики крыльев, также может облегчить высоту. По сути, угол атаки на крыльев становится меньше, чем где -либо еще на крыле, а это означает, что внутренние части крыла будут сначала остановиться.

Обычно используемым решением для продвижения в современных боевых самолетах является использование управляющего . ^{[ 9 ]} Еще одним современным решением для подхода является использование планок. Когда планки расширяются, они увеличивают развод и увеличивают максимальный коэффициент подъема . ^{[ 10 ]}

Стоимость также возможно в самолетах с передовыми крыльями , используемыми на Grumman X-29 . С прямыми крыльями промежуточный поток является внутренним, в результате чего корень крыла останавливается перед навесой крыла. Несмотря на то, что на первый взгляд может показаться, что это вызвало бы проблемы с шагом , экстремальное заднее монтаж крыла означает, что, когда корень заталкивает, подъемник движется вперед, к кончикам.

Саблин танец

Когда защелкнутое крыло начинает останавливаться, самые внешние части имеют тенденцию сначала останавливаться. Поскольку эти порции находятся за центром давления , общая подъемная сила движется вперед, разбивая нос самолета вверх. Это приводит к более высокому углу атаки и приводит к тому, что больше крыла останавливается, что усугубляет проблему. Пилот часто теряет контроль, с фатальными результатами на низкой высоте, потому что у пилота было недостаточно времени, чтобы восстановить контроль или выбросить перед ударом по земле. Большое количество самолетов было потеряно для этого явления во время посадки, в результате чего самолет упал на взлетно -посадочную полосу, часто в огне.

Одним из наиболее известных инцидентов была потеря F-100C-20-Na Super Sabre 54-1907 и ее пилот во время попытки посадки на чрезвычайные ситуации в Эдвардс АФБ , штат Калифорния , 10 января 1956 года. Случайный этот инцидент был зарегистрирован в Деталь на 16 -мм пленке камеры настроена, чтобы охватить не связанный тест. Пилот отчаянно боролся за то, чтобы восстановить контроль из -за неисправной техники посадки, ^{[ 11 ]} Наконец, катясь и зевая вправо перед тем, как ударить землю, фюзеляж повернулся примерно на 90 градусов до линии полета. Андерсон, 1993 ^{[ 12 ]} Утверждает, что F-100 был заметно недостаточно мощностью в течение дня и имел очень выраженные «заднюю» тенденции, если бы воздушная скорость была позволена слишком сильно распадаться.

Совершенно новый F-100C был доставлен лейтенантом Барти Р. Бруксом, уроженцем Марты, Оклахома и выпускника Техаса A & M , 1708-го перевозка, отряд 12, Келли АФБ , Техас . Самолет был одним из трех, доставляемых с завода в Палмдейле в Северной Америке в Джордж АФБ , штат Калифорния, но штифт шестерни для носового швабила работал, что позволило колесу вращаться случайным образом, поэтому он перенес в Эдвардс, у которого была более длинная взлетно -посадочная полоса. ^{[ 13 ]} При подходе, под большим углом атаки, истребитель превысил свой полетевой оболочку и, слишком далеко в состояние стойла, потерпел направление контроля с фатальными результатами. Эти сцены были вставлены в фильм «Охотники» , с участием Роберта Митчума и Роберта Вагнера в фильме «X-15» , а актер Чарльз Бронсон играл пилота, а в «Сделано для телевизионного фильма« Красное флаг: окончательная игра » , хотя и в « Охотниках »и « Охотники » и « Охотники В Red Flag: Ultimate Game , предположительно представленные самолеты были соответственно F-86 и F-5E . ^{[ 14 ]} Этот инцидент также был отмечен в пилотной песне -истребителе "Give Me Me Operations" (подставлена на мелодию песни из золотой лихора ^{[ 15 ]}

"Не дай мне одного удвоения

Бороться с дружелюбным или врагом

Этот старый танец сабля

Сделал меня дерьмо в штанах

Не дай мне одного дубля-о. " ^{[ 13 ]}^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

Смотрите также

Ссылки и примечания

^ https://archive.org/details/thecambridgeossopcedicationary/mode/2up/search/cambridge+aerospace+dictionary+gunston?q=cambridge+Aerospace+dictionAary+gunston ^{[ мертвая ссылка ]}
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Ион Paraschivoiu, «Сборническая аэродинамика» , Presses Inter Polytechnique, 2003, §1.9
^ Malcolm Abzug & Eugene Larrabee, «Стабильность и контроль самолета», Cambridge University Press, 2005, с. 179
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Malcolm Abzug & Eugene Larrabee, «Стабильность и контроль самолета», Cambridge University Press, 2005, с. 177
^ Истман Джейкобс, «Конические крылья, стойка наконечника и предварительные результаты испытаний лоскута контроля стойла» , NACA, 13 мая 1947 г.
^ Кеннет Шпреманн, «Руководство по проектированию для оценки и исследования с высокими дозвуковыми скоростями возможных ограничений из-за вариаций с крыльями-аспекцией» ^{[ Постоянная мертвая ссылка ]}, NASA ™ X-26, 1959, с. 5
^ Malcolm Abzug & Eugene Larrabee, «Стабильность и контроль самолета», Cambridge University Press, 2005, с. 174
^ Malcolm Abzug & Eugene Larrabee, «Стабильность и контроль самолета», Cambridge University Press, 2005, с. 178
^ Raymer, Daniel P. (1989), Дизайн самолета: концептуальный подход , раздел 4.5 - Геометрия и расположение хвоста. Американский институт аэронавтики и астронавтики, Inc., Вашингтон, округ Колумбия. ISBN 0-930403-51-7
^ Clancy, LJ (1975), Aerodynamics , раздел 6.9
^ "Авторизоваться" .
^ «Дизайн управления полетом - лучшие практики» (PDF) . п. 7. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-07-17 . Получено 2017-11-04 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Смертельный танец сабли
^ Танец сабли
^ Ives, Burl, "Burl Ives Song Book", Ballantine Books, Inc., Нью -Йорк, ноябрь 1953, стр. 240.
^ mudcat.org Тексты песен: как вас зовут в Штатах
^ Неофициальный - неофициальный сборник песенных групп Клемсонского университета , редактировать около 1967 года, Университет Клемсона, Клемсон , Южная Каролина .

Библиография

Лофтин, Л.К. . младший Получено 2006-04-22 .
Deadly Sabre Dance Получено 2011-11-24

[1] ttps://archive.org/details/thecambridgeossopcedicationary/mode/2up/search/cambridge+aerospace+dictionary+gunston?q=cambridge+Aerospace+dictionAary+gunston ^{[ мертвая ссылка ]}

[ion-2] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Ион Paraschivoiu, «Сборническая аэродинамика» , Presses Inter Polytechnique, 2003, §1.9

[3] Malcolm Abzug & Eugene Larrabee, «Стабильность и контроль самолета», Cambridge University Press, 2005, с. 179

[stability-4] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Malcolm Abzug & Eugene Larrabee, «Стабильность и контроль самолета», Cambridge University Press, 2005, с. 177

[5] Истман Джейкобс, «Конические крылья, стойка наконечника и предварительные результаты испытаний лоскута контроля стойла» , NACA, 13 мая 1947 г.

[nasa-6] Кеннет Шпреманн, «Руководство по проектированию для оценки и исследования с высокими дозвуковыми скоростями возможных ограничений из-за вариаций с крыльями-аспекцией» ^{[ Постоянная мертвая ссылка ]}, NASA ™ X-26, 1959, с. 5

[7] Malcolm Abzug & Eugene Larrabee, «Стабильность и контроль самолета», Cambridge University Press, 2005, с. 174

[8] Malcolm Abzug & Eugene Larrabee, «Стабильность и контроль самолета», Cambridge University Press, 2005, с. 178

[9] Raymer, Daniel P. (1989), Дизайн самолета: концептуальный подход , раздел 4.5 - Геометрия и расположение хвоста. Американский институт аэронавтики и астронавтики, Inc., Вашингтон, округ Колумбия. ISBN 0-930403-51-7

[10] Clancy, LJ (1975), Aerodynamics , раздел 6.9

[11] "Авторизоваться" .

[12] «Дизайн управления полетом - лучшие практики» (PDF) . п. 7. Архивировано из оригинала (PDF) 2013-07-17 . Получено 2017-11-04 .

[historynet.com-13] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Смертельный танец сабли

[14] Танец сабли

[15] Ives, Burl, "Burl Ives Song Book", Ballantine Books, Inc., Нью -Йорк, ноябрь 1953, стр. 240.

[16] udcat.org Тексты песен: как вас зовут в Штатах

[17] Неофициальный - неофициальный сборник песенных групп Клемсонского университета , редактировать около 1967 года, Университет Клемсона, Клемсон , Южная Каролина .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]