Właśnie obejrzałem film dokumentalny o konstrukcji Boeinga 787 „Dreamliner” i jeden z projektantów powiedział, że inspiracją dla skrzydeł były szybowce. Patrząc na produkcyjną wersję samolotu, jest oczywiste, że skrzydła są rzeczywiście bardziej podobne do szybowców niż inne samoloty.
Jak to wpływa na współczynnik szybowania? Nie mogę znaleźć żadnych danych na ten temat (czy są jakieś dane na ten temat?)
Odpowiedź
Jak omówiono tutaj , współczynnik schodzenia jest powiązany ze stosunkiem L / D (siła nośna do oporu) samolotu. Mówiąc o samolotach komercyjnych, „współczynnik schodzenia” jest zwykle używane do oznaczania stosunku z niedziałającymi silnikami. Jeśli silniki odrzutowe nie pracują, zwiększają opór, co zmniejsza stosunek L / D od typowej wartości maksymalnej.
W tej analizie oszacowano maksymalne L / D 787 na 20,8 , podczas gdy ta witryna szacuje 21 .
Inne źródła szacują L / D A330 i A340 w 20 . 747 szacuje się na około 18 . Więc na podstawie tych szacunków 787 jest nieco lepszy niż inne duże samoloty.
Większość wzrostu wydajności 787 wynika z mniejszej wagi materiałów kompozytowych (co pozwala na użycie większych skrzydeł) i bardziej wydajnych silników.
Komentarze
- Wydajność jest geometryczna, nie ma nic wspólnego z wagą. Tylko prędkość, przy której ' odkryjesz, że na efektywność wpływa waga, dlatego szybowce często są obciążone wodą.
- @Caterpillaraoz ma rację, że L / D (a zatem współczynnik poślizgu) jest niezależny od wagi. Ostatni akapit odpowiedzi (przyrost wydajności) odnosi się do osobnej kwestii (waga płatowca). Lżejszy płatowiec wymaga mniejszej siły nośnej do lotu poziomego, więc jest mniejszy opór, co skutkuje mniejszymi wymaganiami dotyczącymi ciągu.
Odpowiedź
Istnieje wiele czynników wpływających na współczynnik szybowania samolotu, ale dobrym wskazaniem jest współczynnik kształtu (zobacz więcej tutaj: Wikipedia ). Współczynnik kształtu mówi nam, jak „smukłe” jest skrzydło.
Im smuklejsze skrzydło, tym mniej indukowany opór będzie powodował. Wadą jest to, że im dłuższe skrzydło, tym bardziej tworzy opór pasożytniczy. Jest to więc kompromis dla projektantów szybowców. Przy małych prędkościach im dłuższe skrzydło, tym lepiej. Ale w przypadku lotu z dużą prędkością krótsze skrzydło jest lepsze. Widać to w szybowcach klasy otwartej, gdzie trend ostatnich 30 lat polegał na tworzeniu szybowców o większej rozpiętości skrzydeł. W ciągu ostatnich kilku lat sytuacja się zmieniła i producenci szybowców produkują obecnie nowe generacje szybowców klasy otwartej, które mają krótsze rozpiętości skrzydeł niż ich poprzednicy (w przypadku nowego Quintusa vs jego poprzednika Nimbus 4:23 m vs 26,5 m).
W szybowcach wysoki współczynnik kształtu w prawie wszystkich przypadkach (są wyjątki) przekłada się na wysoki współczynnik poślizgu w porównaniu z szybowcami o niskim współczynniku kształtu. Przykłady szybowców tej samej generacji (lub zbliżonych do tych samych) i ich współczynniki kształtu i (teoretyczne) współczynniki lotu:
(AR: współczynnik kształtu; GD: współczynnik pochylenia)
LS4: AR: 21,7; GR: 40
Ventus 1: AR: 23,7; GR: 44
Dysk: AR 21,3; GR 42
Nimbus 3: AR 35,9; GR 58
ASH25: AR 39,8; GR 60
Oto skrajny przykład, który został przedstawiony w bardzo niewielu liczbach; ETA ma wydłużenie 51,3 i współczynnik ślizgu 72.
A teraz dość szybowców! Jeśli weźmiemy samoloty, to Gimli Glider (Boeing 767) miał raportowany współczynnik schodzenia 12: 1 w sytuacji awaryjnej.
767-200 ma współczynnik kształtu 8 ~, wraz z poślizgiem stosunek (według Wikipedii) 12: 1.
Airbus A340-300 ma współczynnik kształtu 10 ~, a 737-NG z wingletami ma również współczynnik kształtu 10 ~. Z drugiej strony, 787 ma współczynnik kształtu 11 ~.
Ale bez numerów fabrycznych któregokolwiek z samolotów trudno byłoby powiedzieć. Ale w każdym razie, biorąc pod uwagę współczynnik kształtu, 787 powinien mieć lepszy współczynnik poślizgu w porównaniu do innych samolotów, o których wspomniałem.
Jeśli chodzi o cechy skrzydła 787, to pochylenie przedniej krawędzi jest bardzo popularne wśród producentów szybowców. Istnieje również zauważalny zwiększony dwuścienny (wygięcie skrzydła do góry) dalej od skrzydła, co jest również widoczne na szybowcach.
Trudno jest zasugerować, czy te czynniki zwiększą współczynnik szybowania 787 w porównaniu samoloty, ponieważ skrzydło jest z pewnością zaprojektowane pod kątem optymalnych osiągów przy prędkości przelotowej, a prędkość zapewniająca najlepszy współczynnik szybowania jest prawdopodobnie znacznie niższa.
Jedyny wniosek, do którego mógłbym się domyślić, jest taki, że ze względu na współczynnik kształtu, który jest o około 10% wyższy niż w porównywalnych samolotach, to szybowce 787 są lepsze (ale nie mam pojęcia, ile). Gdybym musiał to sprawdzić, zgadłbym gdzieś około 16–18 w współczynniku schodzenia.
Komentarze
- Część dotycząca współczynnika kształtu to zaraz, ale wypadasz z torów z " wnioskiem, który zgaduję w "
Odpowiedź
W sumie zgaduję, ale typowa linia lotnicza będzie miała współczynnik schodzenia 15–20: 1 . Szybowce osiągają 30–60: 1 .
Według Boeinga skrzydło ma „bardzo wydajny współczynnik siły nośnej do oporu powietrza”, który według mnie oznacza 20–25: 1. Tak więc to moje oszacowanie.
Komentarze
- Proszę wyjaśnić negatywną opinię. Odpowiedziałem na pytanie, korzystając z wiedzy i źródeł, a nikt inny nie odpowiedział z oficjalnym źródłem.
- Nie ' nie głosowałem przeciw, ale rozumiem, dlaczego został on odrzucony. Zgadywanie nie jest dobrą odpowiedzią.