Quali sono i vantaggi di unala spazzata in avanti rispetto a unala spazzata allindietro?

Ci sono stati solo pochi aerei costruiti con ali orientate in avanti. In particolare era lX-29, che hai raffigurato sopra. La Russia / URSS ne ha costruito uno più recentemente nel 1997, il Sukhoi Su-47. Una delle più grandi affermazioni sulla superiorità o un vantaggio di unala spazzata in avanti era una maggiore manovrabilità. Tuttavia, nel caso dellX-29, come indicato nella Flying Qualities Evaluation of the X-29A Research Aircraft ,

Lelevata instabilità del beccheggio della cellula ha portato ad ampie previsioni di estrema manovrabilità. Questa percezione ha retto negli anni successivi alla fine dei test di volo. I test dellAir Force non hanno supportato questa aspettativa. Affinché il sistema di controllo del volo mantenga stabile lintero sistema, era necessario moderare la capacità di avviare facilmente una manovra. Questo è stato programmato nel sistema di controllo del volo per preservare la capacità di interrompere la rotazione del beccheggio e impedire allaereo di partire senza controllo. Di conseguenza, lintero sistema in volo (anche con il sistema di controllo del volo nel circuito) non può essere caratterizzato come dotato di una speciale maggiore agilità. Si è concluso che lX-29 avrebbe potuto avere una maggiore agilità se avesse avuto attuatori della superficie di controllo più veloci e / o superfici di controllo più grandi.

Il Su-47 era davvero un aereo altamente manovrabile, in grado di trainare 9 G, tuttavia, il suo immediato predecessore, il Sukhoi Su-37, era in grado di trainare 10 G . Quindi non è chiaro se unala spazzata in avanti abbia un reale impatto positivo sulla manovrabilità.

Tuttavia, le caratteristiche di stallo sono molto diverse. Laria tende a viaggiare verso lestremità più arretrata dellala. In una configurazione standard (Ala spazzata allindietro), questa si sposta ovviamente dalla radice dellala allestremità dellala. Su unala spazzata in avanti, tuttavia, si sposta dallestremità dellala alla radice dellala.

Di conseguenza, la pericolosa condizione di stallo in punta di un Il design swept diventa uno stallo della radice più sicuro e controllabile su un design sweep in avanti. Ciò consente il pieno controllo degli alettoni nonostante la perdita di portanza e significa anche che non sono necessari slot sul bordo dattacco che inducono resistenza o altri dispositivi. Con laria che scorre verso linterno, estremità alare vortici e la resistenza di accompagnamento sono ridotti, invece la fusoliera funge da molto grande recinzione alare e, poiché le ali sono generalmente la rger alla radice, questo migliora la portanza consentendo unala più piccola. Di conseguenza la manovrabilità è migliorata, specialmente ad angoli di attacco elevati. A velocità transoniche, le onde durto si accumulano prima alla radice piuttosto che allestremità, aiutando ancora una volta a garantire un controllo efficace degli alettoni.

Grazie alle capacità dellX -29 per avere la punta delle ali piegarsi verso il basso quando ad angoli di attacco elevati, lX-29 rimaneva controllabile con un angolo di attacco di 67 gradi. Tuttavia, grazie ai moderni progressi nel thrust vectoring, lF-22 Raptor è in grado di sostenere un angolo di attacco superiore a 60 gradi.

Con instabilità intrinseca e problemi con sollecitazioni extra su laereo solo per guadagni moderati o presunti ma non osservati in instabilità, è improbabile che vedremo aerei da combattimento con ali spostate in avanti in qualsiasi momento nel prossimo futuro. Altre tecnologie hanno consentito prestazioni simili o migliorate senza la necessità di nuovi concetti.

Commenti

• La manovrabilità di cui parli qui non riguarda la capacità di tirare più G, ma la possibilità di passare da 1 a max G più veloce.È causato semplicemente dal centro di gravità a poppa indipendentemente dal design delle ali (le ali spostate in avanti hanno solo aiutato a mettere il centro di portanza in avanti in questo caso).
• Ahhh, grazie per questa differenziazione. Questo posizionamento del centro di gravità causa linstabilità del beccheggio che ho citato
• @JanHudec: le caratteristiche aeroelastiche delle ali spostate in avanti aumentano qualsiasi deviazione dallo stato di assetto: se si alza, le estremità alari si attorcigliano e aumentano la momento di lancio. Ma questo sposta il problema del controllo ora sullarresto del movimento di beccheggio.
• E lx-29 era controllato da un computer. Se non fosse ‘ t per i sistemi informatici che monitorano e regolano COSTANTEMENTE ogni superficie di controllo, si bloccherebbe e brucerebbe abbastanza rapidamente.
• Questo design è stato utilizzato in qualsiasi sistemi automatizzati, come i droni? Mi sembra che se è necessario un computer per stabilizzare laereo, i vantaggi di una manovrabilità estesa potrebbero effettivamente essere ottenuti se laereo fosse completamente controllato dal computer.

Vantaggi:

• Il riporto del longherone può essere posizionato a poppa della cabina, in modo da aumentare laltezza della cabina. Questo è importante per aerei di dimensioni business jet.
• Lo strato limite alle estremità non è influenzato dallala interna. La controllabilità può essere mantenuta fino allo stallo.
• Gli effetti aeroelastici aumenteranno i comandi di controllo. Ciò rende la cellula molto reattiva.

Tuttavia, sono direttamente collegati a questi svantaggi:

• Lo stallo avverrà prima allinterno, il che si tradurrà in un pitch-up. Se la coda non può compensare, lo stallo è irrecuperabile.
• Gli effetti aeroelastici incoraggeranno il flutter. Se la velocità di flutter è troppo bassa, lala deve essere resa più rigida, con conseguente aumento del peso.

Questi due svantaggi superano facilmente i vantaggi per la maggior parte dei progetti. Il primo progetto con movimento in avanti, il Junkers 287 , necessitava di un massiccio passante alare per garantire rigidità. La manovrabilità era ottima, ma le prestazioni complessive erano scarse.

_{Ju-287 con ali trapuntate e razzi sotto i motori alari. Il treppiede davanti alla verticale sostiene una fotocamera carenata per losservazione in volo dei ciuffi. (immagine fonte )}

Se combinato con una coda a T, la posizione a poppa della radice di unala spazzata in avanti assicurerà che la coda si trovi sulla scia della radice dellala con un angolo di attacco elevato, il che può provocare uno stallo paracadutale .

Le migliori ali in avanti si possono trovare in natura: gli uccelli spingeranno in avanti le punte delle ali se vogliono alzarsi e creare molta portanza. Soprattutto per atterraggi brevi, lala spostata in avanti è lideale quando le gambe sono a terra al momento dello stallo.

Commenti

• Un aereo con le ali spazzate e nessun dilavamento o dilavamento si solleverà quando si ferma, indipendentemente dal fatto che le ali siano spostate indietro o in avanti; per gli aeromobili con orientamento in avanti, ciò è dovuto allo stallo delle radici per prime (come fai notare), mentre per gli aeromobili con spostamento allindietro, ‘ s perché le estremità alari prima stallo.
• @Sean; Sì. Leggi tutto al riguardo qui .

Per una panoramica del libro di testo: http://www.desktop.aero/appliedaero/potential3d/FSW.html

Tieni presente che Hansa Jet in realtà era un aereo di linea di produzione che utilizzava lala spazzata in avanti, e 2 tipi di aliante che volavo regolarmente avevano anche ali spazzate in avanti (per motivi di visibilità: Schleicher Ka7 e Ka13).

R.

Commenti

• Sarebbe bello se copiassi i punti chiave di larticolo collegato nel testo.
• Lala spostata in avanti negli alianti a due posti serve principalmente per posizionare il pilota posteriore al centro di gravità, in modo che laereo possa essere pilotato da un singolo pilota senza aggiungere zavorra. Una migliore visibilità è solo un piacevole effetto collaterale.
• Il collegamento ora è morto.

Anche lo Zlin 142 ha lala spazzata in avanti.

Non per ragioni aerodinamiche, ma per posizionare i piloti al centro di gravità e il longherone dietro di loro.

Gli alianti Blanik L-13 e Scheibe Bergfalke avevano ali spostate in avanti, sembra che aiuti ad aggiungere libertà nella regolazione del centro di gravità rispetto al centro di pressione e al posizionamento dei piloti . I vantaggi delle ali spostate in avanti possono essere principalmente nella gamma di bassa velocità, decollo e atterraggio.Non sono molto sicuro che Ju-287 sia un guasto, ci sono rapporti che ha raggiunto 1 “000 km / h nelle mani dei sovietici, buono per un bombardiere, ma lo sviluppo del concetto è stato interrotto, potrebbero aver riscontrato alcuni gravi problemi. Un aereo statunitense senza coda della fine degli anni 40 usava questa disposizione, NASA / NACA, il repository di Cranfield ha documenti a riguardo, esistono anche video di YouTube