Jump to content

Деформация крыла

Схема воздушного змея братьев Райт 1899 года , показывающая распорки крыла и веревки, прикрепленные к ручным палкам, используемым для деформации крыла во время полета.
Первый самолет братьев Райт с двигателем, в котором использовались деформирующиеся крылья.

Деформация крыла была ранней системой бокового (кренового) управления самолетом или воздушным змеем. Методика, использованная и запатентованная братьями Райт , состояла из системы шкивов и тросов, скручивающих задние кромки крыльев в противоположные стороны. Во многих отношениях этот подход аналогичен тому, который используется для корректировки характеристик бумажного самолетика путем скручивания бумаги в задней части его крыльев. [1]

Описание

[ редактировать ]

В 1900 году Уилбур Райт писал: «...мои наблюдения за полетом птиц убеждают меня, что птицы используют более позитивные и энергичные методы восстановления равновесия, чем метод смещения центра тяжести... они восстанавливают свое боковое равновесие... перекручиванием кончиков крыльев. Если задний край правого крыла закрутить вверх, а левый вниз, птица превращается в ожившую ветряную мельницу и мгновенно начинает поворачиваться, осью которой является линия от ее головы до хвоста. " После того, как Уилбур продемонстрировал этот метод, Орвилл заметил: «Из этого стало очевидно, что крылья машины двухпалубного типа «Шанут» со снятыми продольными фермами могут деформироваться аналогичным образом, так что при полете крылья на правой и левой сторонах могли быть деформированы так, чтобы их поверхности были обращены в воздух под разными углами падения и, таким образом, обеспечивали неравную подъемную силу с обеих сторон». [2]

Птицы явно используют деформацию крыльев для достижения контроля. Это оказало значительное влияние на первых авиаконструкторов. Братья Райт были первой группой, которая использовала деформирующие крылья. Их первый самолет имитировал схему полета и форму крыльев птиц. [3]

На практике, поскольку большинство конструкций деформации крыла включали изгиб элементов конструкции, их было трудно контролировать, и они могли привести к разрушению конструкции. Элероны начали заменять деформацию крыла как наиболее распространенное средство достижения поперечного управления еще в 1911 году, особенно в бипланов конструкциях . Крылья монопланов того периода были гораздо более гибкими и оказались более поддающимися деформации, но даже для конструкций монопланов после 1915 года элероны стали нормой.

Боковое управление (крен) на первых самолетах было в лучшем случае проблематичным. Чрезмерно гибкое, непроизвольно скручивающееся крыло может вызвать непроизвольное кренение, но, что еще хуже, оно может превратить попытки коррекции, либо за счет деформации крыла, либо за счет элеронов, в противодействующий эффект « подкладки сервопривода ». Как только это было полностью понято, конструкции крыла стали становиться все более жесткими, полностью исключая деформацию крыла, и самолет стал гораздо более управляемым в боковой плоскости.

Современные технологии позволили ученым пересмотреть концепцию деформации крыльев (также известную как морфинг крыльев).

Приложения

[ редактировать ]

Деформация крыла была обычной чертой ранних самолетов, в том числе:

  • Альбатрос ( 1868)
  • Райт Флайер (1903)
  • Сантос -Дюмон-Демуазель (1907 г.), первая самодельная постройка.
  • Антуанетта V (1908 г.), вариант Антуанетты IV с деформацией крыла.
  • « Блерио XI» (1909 г.), совершивший первый перелет через крупный водоем, а именно Ла-Манш .
  • В Etrich Taube (1910) первоначально использовался искривленный трос горизонтальный стабилизатор, чтобы обеспечить лифта . функциональность
  • ) . На первом круге использовался гоночно-спортивный моноплан Nieuport IV (1911 г.
  • Монопланы Bristol Coanda (1912 г.), конструктивные неисправности которых (наряду с недостатками моноплана Deperdussin ) привели к запрету использования монопланов в Королевском летном корпусе .
  • В ранних версиях Королевского авиационного завода BE2 (1912 г.) использовалось деформирование крыла, а в варианте «C» и более поздних версиях использовались элероны.
  • Morane -Saulnier L (1913 г.), первый истребитель и первый, сбивший другой самолет.
  • Morane -Saulnier N (1914), французский разведчик времен Первой мировой войны , созданный на основе предыдущих G и H.
  • Caudron G.4 (1915 г.), французский биплан с двумя двигателями.
  • Fokker Eindecker (1915 г.), первый немецкий истребитель.
  • Fokker D.III (1916 г.), один из последних действующих истребителей с короблением крыла.
  • « Рождественская пуля» (1919 г.), деформация крыла которой и нераскрепленные подрессоренные стальные лонжероны способствовали ее известности.

Современная переоценка

[ редактировать ]

В нескольких репродукциях самолетов, построенных для фильма «Великолепные люди в своих летательных машинах», использовались системы управления короблением крыла оригинального самолета - с неоднозначными результатами. Деформация крыла триплана Авро оказалась на удивление успешной, тогда как на копии Антуанетты с ее очень гибким крылом деформация крыла не обеспечивала эффективного бокового управления. Поскольку оригинальные элероны в стиле Антуанетты, вероятно, были бы еще менее эффективными, были установлены ненавязчивые «современные» элероны - даже с ними боковое управление оставалось очень плохим. [4]

Морфинг крыла — это современное расширение деформации крыла, при котором аэродинамическая форма крыла изменяется под контролем компьютера. Исследования в этой области в основном проводятся НАСА, например, с использованием адаптивного крыла миссии (MAW), испытанного с 1985 года на самолете General Dynamics – Boeing AFTI/F-111A Aardvark .

Многие крупные компании и ученые работают над разработкой трансформирующихся крыльев. НАСА работает над разработкой трансформирующегося крыла, состоящего из клеток, которое будет изгибаться, имитируя птиц. Ячейки, которые НАСА использует для создания крыла, представляют собой небольшие черные модули, состоящие из углеродного волокна. В настоящее время НАСА фокусируется на беспилотных дронах. [5]

Привлекательность крыльев, меняющих форму, заключается в гладкости получаемой геометрии без зазоров. В отличие от обычных крыльев, которые полагаются на отдельные подвижные части ( элероны , закрылки , предкрылки ...) для достижения изменений своей формы – и, следовательно, их аэродинамических свойств – морфируемые крылья достигают этих геометрических изменений с непрерывными деформациями их внешней поверхности. Отсутствие дискретных изменений кривизны и зазоров потенциально может снизить сопротивление формы, связанное с крылом, тем самым повысив их аэродинамическую эффективность. Эта характеристика делает адаптивные крылья хорошо подходящими для работы в различных условиях эксплуатации, поскольку они могут оптимально адаптировать свою форму и, таким образом, минимизировать результирующее сопротивление.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Рэгг, Дэвид В. (1973). Словарь авиации (первое изд.). Скопа. п. 281. ИСБН  9780850451634 .
  2. ^ Комбс, Гарри (1979). Убить Дьявольский холм: Раскрывая тайну братьев Райт . Энглвуд: TernStyle Press, Ltd., стр. 68–71, 79. ISBN.  0940053020 .
  3. ^ «Братья Райт | Знакомство с воздухоплаванием» . airandspace.si.edu .
  4. ^ Уилер, Аллен Х. Строит самолеты для «этих великолепных людей». . Лондон: GT Foulis, 1965.
  5. ^ «100-летняя идея, которая может изменить полет» . www.pbs.org . 22 февраля 2017 г.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d50ee9a162209c8791c095672e94a4d3__1717775640
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d5/d3/d50ee9a162209c8791c095672e94a4d3.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Wing warping - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)