Jakie są zalety skrzydeł z zamiataniem do przodu w porównaniu z skrzydłami z zamiataniem do tyłu?

Tylko kilka samolotów zbudowano ze skrzydłami wychylonymi do przodu. Przede wszystkim był to X-29, który przedstawiliście powyżej. Rosja / ZSRR zbudowała niedawno w 1997 roku Suchoj Su-47. Jednym z największych argumentów co do przewagi lub przewagi skrzydła z zamiataniem do przodu była zwiększona manewrowość. Jednak w przypadku X-29, jak zauważono w ocenie jakości lotu samolotu badawczego X-29A ,

Wysoka niestabilność w skoku płatowca doprowadziła do szerokich prognoz dotyczących ekstremalnej manewrowości. To przekonanie utrzymało się przez lata po zakończeniu testów w locie. Testy sił powietrznych nie potwierdziły tego oczekiwania. Aby system sterowania lotem utrzymywał stabilność całego systemu, możliwość łatwego zainicjowania manewru wymagała moderacji. Zostało to zaprogramowane w systemie sterowania lotem, aby zachować możliwość zatrzymania obrotu pochylenia i powstrzymania samolotu przed wypadnięciem spod kontroli. W rezultacie cały system w stanie lotu (z układem sterowania lotem w pętli) nie mógł być scharakteryzowany jako posiadający jakąś szczególną zwiększoną zwinność. Stwierdzono, że X-29 mógłby mieć większą zwrotność, gdyby miał szybsze powierzchniowe siłowniki i / lub większe powierzchnie sterowe.

Su-47 był rzeczywiście bardzo zwrotnym samolotem, zdolnym do ciągnięcia 9 G, jednak jego bezpośredni poprzednik, Suchoj Su-37, był w stanie uciągnąć 10 G . Nie jest więc jasne, czy skrzydło pochylone do przodu ma jakikolwiek pozytywny wpływ na manewrowość.

Jednak charakterystyka przeciągnięcia jest bardzo różna. Powietrze ma tendencję do przemieszczania się w kierunku najbardziej wysuniętego do tyłu końca skrzydła. W standardowej konfiguracji (Skrzydło z zamachem do tyłu), to oczywiście przesuwa się od nasady skrzydła do końcówki skrzydła. Jednak w skrzydle z zamiataniem do przodu przesuwa się od końcówki do nasady skrzydła.

W rezultacie niebezpieczny stan przeciągnięcia końcówki do tyłu- zamiatana konstrukcja staje się bezpieczniejszym i łatwiejszym do kontrolowania przeciągnięciem korzenia w konstrukcji z przesunięciem do przodu. Pozwala to na pełną kontrolę lotek pomimo utraty siły nośnej, a także oznacza, że nie są wymagane szczeliny krawędzi natarcia wywołujące opór ani inne urządzenia. Gdy powietrze przepływa do wewnątrz, końcówka skrzydła wiry i towarzyszący im opór są zmniejszone, zamiast tego kadłub działa jak bardzo duży płot skrzydłowy, a ponieważ skrzydła są generalnie la u nasady, poprawia to siłę nośną, umożliwiając mniejsze skrzydło. W rezultacie poprawiona zostaje manewrowość, szczególnie przy dużych kątach natarcia. Przy prędkościach transsonicznych fale uderzeniowe narastają najpierw u nasady, a nie na czubku, ponownie pomagając zapewnić skuteczną kontrolę lotek.

Ze względu na możliwości X -29, aby końce skrzydeł pochyliły się , gdy pod dużym kątem natarcia X-29 zachowywał sterowność pod kątem natarcia 67 stopni. Jednak dzięki nowoczesnym postępom w wektorowaniu ciągu F-22 Raptor jest w stanie wytrzymać kąt natarcia powyżej 60 stopni.

Z nieodłączną niestabilnością i problemami z dodatkowymi obciążeniami samolot tylko dla umiarkowanych lub rzekomych, ale nie obserwowanych, wzrostów niestabilności, jest mało prawdopodobne, że w najbliższej przyszłości zobaczymy samoloty bojowe z przesuniętymi do przodu skrzydłami. Inne technologie umożliwiły podobną lub ulepszoną wydajność bez konieczności tworzenia nowych koncepcji.

Komentarze

• Manewrowość, o której tu mówisz, nie polega na możliwości wyciągnięcia większej ilości G, ale na możliwości przejścia z 1 na maks. G szybciej.Jest to spowodowane po prostu przez tylny środek ciężkości, niezależnie od konstrukcji skrzydła (skrzydła skierowane do przodu właśnie pomogły przesunąć środek siły nośnej do przodu w tym przypadku).
• Ahhh, dzięki za to zróżnicowanie. To położenie środka ciężkości powoduje niestabilność pochylenia, o której wspomniałem
• @JanHudec: Aeroelastyczne właściwości skrzydeł pochylonych do przodu zwiększają każde odejście od stanu wyważenia: jeśli się podniesie, końcówki skrzydeł skręcą się do góry i zwiększą moment rozpędu. Ale to przenosi teraz problem sterowania do zatrzymania ruchu pochylającego.
• A x-29 był sterowany przez komputer. Gdyby to nie było ' t dla intensywnych systemów komputerowych monitorujących i dostosowujących każdą powierzchnię sterującą STAŁE ulegałoby awarii i spala się dość szybko.
• Czy ten projekt był używany w jakimkolwiek zautomatyzowane systemy, takie jak drony? Wydaje mi się, że jeśli do ustabilizowania samolotu potrzebny jest komputer, korzyści płynące z rozszerzonej manewrowości mogłyby zostać osiągnięte, gdyby samolot był w pełni sterowany komputerowo.

Zalety:

• Przepust dźwigara skrzydłowego można umieścić za kabiną, dzięki czemu można zwiększyć wysokość kabiny. Jest to ważne w przypadku samolotów odrzutowców biznesowych.
• Warstwa graniczna na końcach nie jest naruszona przez wewnętrzne skrzydło. Sterowalność można utrzymać aż do przeciągnięcia.
• Efekty aeroelastyczne zwiększą liczbę poleceń sterujących. To sprawia, że płatowiec jest bardzo responsywny.

Jednak mają one bezpośredni związek z następującymi wadami:

• Przeciągnięcie nastąpi najpierw na pokładzie, co spowoduje pitch-up. Jeśli ogon nie może tego zrekompensować, przeciągnięcie jest nie do odzyskania.
• Efekty aeroelastyczne będą sprzyjać trzepotaniu. Jeśli okaże się, że prędkość trzepotania jest zbyt niska, skrzydło musi być sztywniejsze, co spowoduje wzrost wagi.

Te dwie wady z łatwością przeważają nad zaletami większości konstrukcji. Pierwszy projekt przesunięty do przodu, Junkers 287 , wymagał masywnego, kutego przelotu skrzydła, aby zapewnić sztywność. Prowadzenie było świetne, ale ogólna wydajność była słaba.

_{Ju-287 z pikowanymi skrzydłami i rakietami pod silnikami skrzydeł. Statyw przed pionem zawiera kamerę z owiewką do obserwacji kępek podczas lotu. (zdjęcie źródło )}

W połączeniu z ogonem w kształcie litery T, rufowa pozycja podstawy skośnego skrzydła do przodu zapewni, że ogon znajdzie się za nasadą skrzydła pod dużym kątem natarcia, co może skutkować głębokim przeciągnięciem .

Najlepsze skrzydła wychylone do przodu można znaleźć w naturze: ptaki będą machać końcami skrzydeł do przodu, jeśli chcą się wznieść i uzyskać dużo siły nośnej. Skrzydło pochylone do przodu jest idealne zwłaszcza do krótkich lądowań, gdy nogi są na ziemi w momencie przeciągnięcia.

Komentarze

• Samolot z zamiatanymi skrzydłami i bez wypłukiwania lub mycia nie podniosą się, gdy zatrzyma się, bez względu na to, czy skrzydła są przesunięte do tyłu czy do przodu; w przypadku samolotów z zamiataniem do przodu jest to spowodowane przeciągnięciem korzeni jako pierwszych (jak wskazałeś), natomiast w przypadku samolotów z zamiataniem do tyłu ' s, ponieważ końcówki skrzydeł najpierw przeciągnij.
• @Sean; Tak. Przeczytaj wszystko na ten temat tutaj .

Przegląd podręcznika: http://www.desktop.aero/appliedaero/potential3d/FSW.html

Zwróć uwagę, że Hansa Jet w rzeczywistości był samolotem produkcyjnym korzystającym z przedniego skośnego skrzydła, a 2 typy szybowców, na których regularnie latałem, miały również skrzydła z zamiataniem do przodu (ze względu na widoczność: Schleicher Ka7 i Ka13).

R.

Komentarze

• Byłoby miło, gdybyś skopiował kluczowe punkty z połączonym artykułem do tekstu.
• Skrzydło pochylone do przodu w dwumiejscowych szybowcach służy głównie do umieszczenia tylnego pilota w środku ciężkości, aby samolot mógł latać przez jednego pilota bez dodawania balastu. Lepsza widoczność to po prostu przyjemny efekt uboczny.
• Link jest teraz martwy.

Zlin 142 ma również przednie skrzydło skośne.

Nie ze względów aerodynamicznych, ale po to, aby umieścić pilotów w środku ciężkości i dźwigar za nimi.

Szybowce Blanik L-13 i Scheibe Bergfalke miały skrzydła wysunięte do przodu, wydaje się, że pomaga to w dodaniu swobody w ustawianiu środka ciężkości w odniesieniu do środka ciśnienia i rozmieszczenia pilotów . Zalety skrzydeł pochylonych do przodu mogą dotyczyć głównie niskich prędkości, startu i lądowania.Nie jestem pewien, czy Ju-287 to awaria, są doniesienia, że w rękach radzieckich osiągnął 1 „000 km / h, dobry jak na bombowiec, ale prace nad koncepcją przerwano, być może napotkali poważne problemy. Bezogonowy amerykański samolot z późnych lat czterdziestych korzystał z tego rozwiązania, NASA / NACA, repozytorium Cranfield ma dokumenty na ten temat, istnieją również filmy na YouTube