Каковы были недостатки ранних пропеллерных смешанных самолетов?

Вопросы / ответыКаковы были недостатки ранних пропеллерных смешанных самолетов?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 4 недели назад

Я изучал историю предреактивных самолетов,и я столкнулся с несколькими известными и не такими известными смешанными самолетами. Идея казалась многообещающей, но никогда не захватывала, даже в течение ограниченного промежутка времени или слияния технологических факторов, например, веса против мощности двигателя и т. д.

Чтобы быть ясным, меня не интересуют летающие крыла и / или бесхвостые самолеты, чьи ранние проблемы хорошо известны, а скорее те конструкции, которые имеют хвосты, но имеют фюзеляж, имеющий форму для создания значительного компонента подъема.

Только некоторые из проектов, которые я наткнулся:

Burnelli CBY-3

Cunliffe-Owen OA-1 (лицензия Burnelli)

Французский де Монж 7.4

Советский ЛК-1 а.к. а. Fanera-2

Есть еще немало, у меня нет удобных веб-ссылок. Юнкерс сделал пару, которая, вероятно, будет квалифицироваться.

Большое количество проектов со всего мира показывают, что основная идея обещала, но все проекты в конечном итоге не пошли туда, несмотря на то, что их пытались во многих странах, экономиках и даже политических системах. Это, в свою очередь, кажется странным, потому что в 1920-х-начале 1940-х годов лифт казался более важным, чем скорость для более крупных многомоторных самолетов, т. е. просто получить груз в воздухе вообще стоило немало других компромиссов. Поскольку двигатели стали более мощными, компромисс уменьшился, но в течение по крайней мере 15-20 лет высокая конструкция лифта должна была быть более желательной, чем высокая скорость для более крупного самолета.

Неудача многих разных дизайнеров в течение трех десятилетий, чтобы сделать работу смешанного крыла, подсказывает мне, что основная идея имеет некоторые присущие недостатки, которые перевешивают любые выгоды. К сожалению, ни один из ресурсов, с которыми я консультировался, не дает никаких подсказок о том, почему проекты не «взлетели».»

Я подозреваю, что проекты показали какое-то быстрое начало стойла неустойчивости, но это просто неосведомленная догадка с моей стороны.

Какие-нибудь улики?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

На скоростях обычных в 1920-х-1940-х годах, на самом деле нет компромисса между скоростью и лифтом. В любом случае вам нужно высокое соотношение подъемной силы и сопротивления. Для этого вам нужно высокое соотношение сторон, и поскольку фюзеляж длинный, что делает его подъемной поверхностью, уменьшает соотношение сторон, что может быть уместно.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

кроме того, проблемы управления, связанные с летающими крыльями, будут существовать, по крайней мере частично, также со смешанными конструкциями крыла. Только когда были обнаружены такие вещи, как элевоны, самолет без отдельных лифтов и элеронов стал возможным.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Казалось бы, наличие двух геометрий крыла, одна из которых толстая с длинным аккордом, а другая относительно тонкая с коротким аккордом, даст два крыла с различным поведением подъема, перетаскивания и сваливания. Это как замороженный самолет переменной геометрии с обеими крайностями геометрии в эксплуатации одновременно. Я подозреваю, что у самолетов были скрытые «углы гроба» в их конвертах полета, но я не могу быть уверен.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@jwenting: Elevons был изобретен очень рано в авиации. У Данна был планер с элевонами, летевший в 1907 году — всего через 4 года после первого полета брата Райта, и первый бесхвостый с управлением элевоном в 1910 году. В то время он не называл их «элевонами». Его патентные чертежи называют элевоны «закрылками».

3 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Как правило, для создания подъемных средств необходимо отклонять набегающий воздушный поток вниз. Как и где это делается подробно на самолете, менее важно, чем делать это с плавным распределением подъема по размаху, так что след за самолетом имеет форму корыта.

Фюзеляж нарушает это распределение подъемной силы, но не сильно. Длина фюзеляжа означает, что он создает значительный подъем при небольших падениях, даже при низком подъемном наклоне тонких тел. В случае N-250 было обнаружено, что падение на 2° производит самое низкое сопротивление. Однако это также означает, что подъемная сила находится только под одним углом атаки, и когда самолет летит в разных условиях, фюзеляж может испортить распределение подъемной силы довольно легко, особенно если оно шире, чем необходимо.

В течение 1930-х и 40-х годов, когда это было подробно изучено не только в научных кругах, но и в конструкторских бюро, Прогресс в технологии двигателей подтолкнул рабочие высоты до тех пор, пока самолетам не понадобились герметичные кабины для удобной транспортировки пассажиров. Герметизация требует круглого или почти круглого поперечного сечения фюзеляжа, чтобы снизить конструктивную массу, поэтому любая попытка расширения и формирования фюзеляжа приведет к неприемлемому массовому штрафу. На этом эксперименты с фюзеляжами закончились.

Что касается N-250, то идея наклона фюзеляжа в круизе верна в теории, но привела к массовым протестам со стороны бортпроводников, которые теперь должны были подталкивать свои тележки вверх, быстро заканчивая эту оптимизацию. Вот почему он никогда не поймал.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Позвольте мне убедиться, что я понимаю: 1) связь между подъемом и углом падения зависит от длины хорды. 2) фюзеляж быть длинен, независимо от формы, имеет различный подъем к коэффициентам угла чем короткие крылья хорды. 3) в самолете с широким фюзеляжем, перепад между изменениями в вкладе подъема между фюзеляжем и крылом по мере того как угол изменений падения будет больше чем на узком фюзеляже.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

…Раннее крыло в форме фюзеляжа корабля будет в действительности иметь два отдельных крыла, один длинный аккорд, другой короткий, каждый производит различный подъем под значительными углами падения. Поскольку самолет изменил ориентации, вклад лифта скользил бы О между крыльями и фюзеляжем. Я предполагаю, что это проявится как плохое обращение с внезапным ответом сдвигов при изменении ориентации?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

…Кроме того, длина аккорда имеет много общего с углом сваливания? Если у вас есть крылья один длинный короткий, и они останавливаются под разными углами. Это не могло сделать самолет легким в полете.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Является ли подъем фюзеляжа причиной того, что самолеты STOL, подобные C-130, имеют такой короткий внешний вид. Я уверен, что это помогает с грузоподъемностью, но вам нужен широкий фюзеляж, тогда вам нужны длинные хордовые крылья, чтобы синхронизироваться с профилем подъема фюзеляжа, правильно?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Кстати, надеюсь, я правильно понял. Получил образование биолога, всю жизнь занимался программированием. Не специалист в этой области.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Помню, я читал, что в этих самолетах, на больших скоростях и при малом угле атаки, наибольшую подъемную силу обеспечивала центральная секция, подъемный фюзеляж, но в более крутом положении поднималось обычное крыло. Форма сторон «подъема фюзеляжа» заставляет подозревать повышенное «предельное вихревое» сопротивление, что снижает эффективность идеи. Для того, чтобы новая процедура была добавлена в серию, по крайней мере, в автомобильной промышленности, они говорят, что она должна обеспечить повышение эффективности на 10%, а также снижение затрат на 10%, поэтому изменения, которые частный владелец может ввести в своих двигателях или транспортных средствах, могут стоить для них, но не для компании.

Почтовые ящики открыты для предложений людей в производственных линиях, которые когда-то получили такие концепции, как способ использования одного винта или болта вместо нескольких ранее используемых, экономя стоимость тысяч болтов в год, теперь закрыты, изменения в производственной линии для этого минималистские улучшения были слишком дорогими для реализации в последнее время.

Кроме того, запатентованная идея должна предложить подавляющее преимущество для строителя, чтобы заплатить за нее и включить в их производство, если улучшение не достаточно велико, чтобы предложить заметные выгоды от патента, время останется течь, когда патенты истекли, в большинстве случаев достижения в технологии предлагают лучшие вещи.

Тем не менее, некоторые конструкции самолетов XXI века включают в себя концепции, аналогичные подъемным фюзеляжам Луи де Монжа и Бернелли. Время покажет, если это достаточно хорошо. Привет+

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Просматривая вашу первую ссылку о CBY-3, кажется, что могут быть политические причины неудачи этой конструкции. По сей день многие организации до сих пор отказываются признавать достоинства дизайна. Отчасти дело, вероятно, в интересах гораздо более крупных компаний, которые к этому времени уже глубоко укоренились.

Ваша вторая ссылка связана с проектами Burnelli, и страница также предлагает это объяснение:

Крыло Cunliffe-Owen OA-1 летало почти наверняка слишком поздно, чтобы быть успешным на гражданском рынке. К тому времени, когда он был готов к полету, он уже на 4 или 5 лет отставал от времени по показателям и экономике.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

В моих исследованиях технологической истории я никогда не находил примера подавленной технологии. Я думаю, что это миф, что это когда-либо происходило. Есть просто много способов обойти любые попытки подавления, не последним из которых является несколько политических юрисдикций с конкурирующими личными интересами. Более вероятно, что сильный интерес будет использовать политическую или рыночную власть для кражи новой идеи, чем для ее подавления. Я думаю, что миф вызван, чтобы скрыть либо недостатки в технологии, либо ее реализацию.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Я знаю о том, что Бернелли потерпел неудачу из-за враждебности со стороны Рузвельта, но это не объясняет, почему дизайн не преуспел ни в нацистской Германии, ни в Советском Союзе. Аналогично, патенты Burnelli не были достаточно обширны, чтобы охватить все конструкции фюзеляжа подъема эпохи, даже только в США. Поскольку все источники этой технологии де-факто продают ее, они не покрывают никаких недостатков. Поскольку все конструкции имеют компромисс, который создает недостаток, это означает, что недостатки смешанного крыла тогда либо не были поняты, либо были скрыты.