Hvad er fordelene ved en fremadrettet fløj i forhold til en bagudrettet fløj?
Billedkredit: NASA
Billedkredit: Paul Maritz / Wikimedia
Kommentarer
- den fremadvendte fløj vil opføre sig mere som en trekantfløj ved supersoniske hastigheder med de mindre vinger
- med et ord: få!
- der ‘ en liste over fremadrettet fløjfly på wikipedia: da.wikipedia.org/wiki/Category:Forward-swept-wing_aircraft
- X-29 repræsenterede til en vis grad hubris fra styresystemdesignernes side. Du kan bekæmpe naturen, men kun i nogen grad. (Dette er en god relateret læsning fra et kontrolsystemperspektiv: ” Respekter det ustabile “, G. Stein, IEEE Control Systems Magazine, August 2003.)
Svar
Der har kun været et par fly bygget med frem-fejet vinger. Mest bemærkelsesværdigt var X-29, som du har afbildet ovenfor. Rusland / USSR byggede en for nylig i 1997, Sukhoi Su-47. Et af de største påstande om overlegenhed eller fordel ved en fremadrettet fløj var øget manøvredygtighed. I tilfældet med X-29, som bemærket i Flying Qualities Evaluation of the X-29A Research Aircraft ,
Flyrammens høje tonehøjde førte til store forudsigelser af ekstrem manøvredygtighed. Denne opfattelse har holdt op i årene efter afslutningen af flyvetest. Luftvåbenstest understøttede ikke denne forventning. For at flyvekontrolsystemet kan holde hele systemet stabilt, er det let at moderere evnen til at starte en manøvre. Dette blev programmeret i flyvekontrolsystemet for at bevare evnen til at stoppe pitchningsrotationen og holde flyet fra at gå ud af kontrol. Som et resultat kunne hele systemet som fløjet (med også flyvekontrolsystemet i sløjfen) ikke karakteriseres som særlig øget smidighed. Det blev konkluderet, at X-29 kunne have haft øget smidighed, hvis den havde hurtigere kontrolfladeaktuatorer og / eller større kontrolflader.
Su-47 var faktisk et yderst manøvrerbart fly, der var i stand til at trække 9 Ger, men dets umiddelbare forgænger, Sukhoi Su-37, var i stand til at trække 10 Gs . Så det er ikke klart, om en fremadrettet fløj har nogen reel positiv indvirkning på manøvredygtigheden.
Stallkarakteristika er dog meget forskellige. Luft har tendens til at bevæge sig mod den bageste ende af vingen. På en standardkonfiguration (Bagsvejet vinge), dette bevæger sig selvfølgelig fra vingeroden til vingespidsen. På en frem-fejet vinge bevæger dette sig imidlertid fra vingespidsen til vingeroden. 3d04f698bf “> Luftstrømsegenskaber ved fejede vinger (billede med tilladelse fra wikipedia)
Som et resultat af den farlige tip stand tilstand af en bagud fejet design bliver en sikrere og mere kontrollerbar rodbod i et fremadrettet design. Dette tillader fuld kontrol af skråplan på trods af tab af løft, og betyder også, at trækfremkaldende forreste slidser eller andre enheder ikke er påkrævet. Når luften strømmer indad, er vingespidsen hvirvler og den medfølgende træk reduceres, i stedet fungerer skroget som et meget stort vingehegn, og da vingerne generelt er la rger ved roden, forbedrer dette løft, hvilket tillader en mindre vinge. Som et resultat forbedres manøvredygtighed, især ved høje angrebsvinkler. Ved transoniske hastigheder opbygges stødbølger først ved roden snarere end spidsen, hvilket igen hjælper med at sikre effektiv aileron-kontrol.
På grund af Xs evne -29 for at få vingernes spidser bukke ned når X-29 ved høje angrebsvinkler forblev kontrollerbar i en angrebsvinkel på 67 grader. Takket være moderne fremskridt inden for trykvektorer er F-22 Raptor i stand til at opretholde en angrebsvinkel over 60 grader.
Med iboende ustabilitet og problemer med ekstra belastning på flyet kun for moderat eller formodet, men ikke observeret gevinst i ustabilitet, er det usandsynligt, at vi vil se kampfly med fremad fejede vinger når som helst i den nærmeste fremtid. Andre teknologier har muliggjort lignende eller forbedret ydeevne uden behov for nye koncepter.
Kommentarer
- Den manøvredygtighed, du taler om her, handler ikke om at være i stand til at trække mere G, men om at være i stand til at skifte fra 1 til maks. G hurtigere.Det skyldes simpelthen bageste tyngdepunkt uanset vingedesign (de fremadslidte vinger hjalp bare med at sætte liftens centrum frem i dette tilfælde).
- Ahhh, tak for denne differentiering. Denne tyngdepunktplacering forårsager tonehøjde ustabilitet, jeg nævnte
- @ JanHudec: De aeroelastiske egenskaber ved fremadslettede vinger øger enhver afgang fra den trimmede tilstand: Hvis den hælder op, vil vingespidserne vride sig op og øge pitch-up øjeblik. Men det skifter kontrolproblemet nu til at stoppe pitching-bevægelsen.
- Og x-29 blev styret af en computer. Hvis det ikke var ‘ t til de intense computersystemer, der overvåger og justerer hver kontrolflade KONSTANT, ville det gå ned og brænde temmelig hurtigt.
- Er dette design blevet brugt i nogen automatiserede systemer, som droner? Synes mig, at hvis det kræver en computer at stabilisere flyet, kunne fordelene ved udvidet manøvredygtighed faktisk høstes, hvis flyet var fuldstændigt computerstyret.
Svar
Fordele:
- Vingerbesparelsen kan placeres bagved kabinen, så kabinehøjden kan øges. Dette er vigtigt for fly i business-jet-størrelse.
- Grænselaget ved spidserne påvirkes ikke af den indre vinge. Kontrollerbarhed kan opretholdes op til stall.
- Aeroelastiske effekter øger kontrolkommandoer. Dette giver en meget lydhør flyramme.
De er dog direkte forbundet med disse ulemper:
- Stall sker først inden ombord, hvilket vil resultere i en pitch-up. Hvis halen ikke kan kompensere, er standen uoprettelig.
- De aeroelastiske effekter vil tilskynde flagren. Hvis det konstateres, at fladderhastigheden er for lav, skal vingen gøres stivere, hvilket resulterer i en vægtforøgelse.
Disse to ulemper opvejer let fordelene ved de fleste designs. Det første fremadrettede design, Junkers 287 , havde brug for en massiv, smedet vingetransport for stivhed. Håndteringen var stor, men præstationen generelt var dårlig.
Ju-287 med tuftede vinger og raketter under vingemotorer. Stativet foran lodret holder et kamera med kamera til observation under tiden af tufterne. (billede kilde )
Hvis det kombineres med en T-hale, er den bageste position af roden af en fremad fejet vinge vil sikre, at halen er i kølvandet på vingeroden ved en høj angrebsvinkel, hvilket kan resultere i en dyb stall .
De bedste fremadslettede vinger findes i naturen: Fugle fejer deres vingespidser fremad, hvis de vil slå sig op og skabe masser af løft. Især til korte landinger er den fremadslidte vinge ideel, når benene er på jorden på tidspunktet for vingestop.
Kommentarer
- Et fly med fejede vinger og ingen udvaskning eller vask kan bøje sig, når den går i stå, uanset om vingerne fejes bagud eller fremad; for frem-fejet fly skyldes dette, at rødderne stopper først (som du påpeger), mens det for bagud-fejede fly ‘ er fordi vingespidserne stall først.
- @Sean; Ja. Læs alt om det her .
Svar
For en tekstbogoversigt: http://www.desktop.aero/appliedaero/potential3d/FSW.html
Bemærk, at Hansa Jet faktisk var et produktionsfly, der benyttede den fremadvendte vinge, og 2 svæveflytyper, som jeg regelmæssigt fløj, havde også fremadvendte vinger (af synlighedsårsager: Schleicher Ka7 og Ka13).
R.
Kommentarer
- Det ville være rart, hvis du kopierede nøglepunkterne til den sammenkædede artikel ind i teksten.
- Den fremadvendte fløj i to-sæders svævefly er hovedsageligt at placere den bageste pilot i tyngdepunktet, så flyet kan flyves af en enkelt pilot uden at tilføje ballast. Bedre synlighed er bare en behagelig bivirkning.
- Linket er dødt nu.
Svar
Også Zlin 142 har en fremadrettet fløj.
Ikke af aerodynamiske årsager, men for at placere piloter i tyngdepunktet og bjælken bag dem.
Svar
Blanik L-13 og Scheibe Bergfalke sejlfly havde fejet fremad vinger, det ser ud til at det hjælper med at tilføje frihed til at indstille tyngdepunktet i forhold til trykcenteret og piloter placering . Fordele ved fremad fejede vinger kan primært være i lavhastighedsområdet, start og landing.Jeg er ikke så sikker på, at Ju-287 er en fiasko, der er rapporter om, at den nåede 1 000 km / t i sovjetiske hænder, godt for en bombefly, men udviklingen af konceptet blev afbrudt, de har måske fundet nogle tunge problemer. Et halefrit amerikansk fly fra slutningen af 40erne brugte dette arrangement, NASA / NACA, Cranfield repository har dokumenter om det, der findes også YouTube-videoer