flyman Админ. спросил 5 лет назад
Каковы преимущества крыла с прямой стреловидностью по сравнению с крылом с задней стреловидностью?
Изображение кредит: НАСА
Image credit: Paul Maritz / Викимедиа
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Было только несколько самолетов, построенных с передними стреловидными крыльями. Наиболее примечательным был X-29, который вы изобразили выше. Россия / СССР построил еще один недавно в 1997 году Су-47. Одной из самых больших претензий на превосходство или преимущество крыла с прямой стреловидностью была повышенная маневренность. Однако в случае с Х-29, как отмечается в оценке летных качеств исследовательского самолета Х-29А,
Высокая нестабильность высоты тона планера привела к широким прогнозам экстремальной маневренности. Такое восприятие сохранилось в годы, последовавшие за окончанием летных испытаний. Испытания ВВС не оправдали этого ожидания. Для того, чтобы система управления полетом сохраняла стабильность всей системы, необходимо было легко инициировать маневр. Это было запрограммировано в систему управления полетом, чтобы сохранить способность остановить вращение качки и не дать самолету выйти из-под контроля. В результате вся система в облетном виде (с системой управления полетом в контуре) не могла быть охарактеризована как обладающая какой-либо особой повышенной маневренностью. Был сделан вывод, что Х-29 мог бы иметь повышенную маневренность, если бы у него были более быстрые приводы рулевой поверхности и/или большие рули.
Су-47 действительно был очень маневренным самолетом, способным тянуть 9 ГС, однако его непосредственный предшественник, Су-37, был способен тянуть 10 ГС . Поэтому неясно, оказывает ли переднее стреловидное крыло какое-либо реальное положительное влияние на маневренность.
Однако характеристики стойла сильно отличаются. Воздух стремится к самому заднему концу крыла. На стандартной конфигурации (крыло с задней стреловидностью), это, конечно, перемещается от корня крыла к законцовке крыла. На крыле с прямой стреловидностью, однако, это перемещается от кончика крыла к корню крыла.
В результате, опасное условие стойла подсказки назад-подметенной конструкции будет более безопасным и более controllable стойлом корня на переднем подметенной конструкции. Это позволяет полностью управлять элероном, несмотря на потерю подъемной силы, а также означает, что не требуются пазы передней кромки или другие устройства. С воздухом, текущим внутрь, вихри законцовки крыла и сопровождающее сопротивление уменьшены, вместо этого фюзеляж действует как очень большое ограждение крыла и, так как крылья обычно больше в корне, это улучшает подъем, позволяющий меньшему крылу. В результате улучшается маневренность, особенно при больших углах атаки. На трансзвуковых скоростях ударные волны накапливаются сначала в корне, а не на кончике, снова помогая обеспечить эффективный контроль элеронов.
Из-за Способности X-29 иметь кончики крыльев, сгибающихся вниз, когда под большими углами атаки, X-29 оставался управляемым под углом атаки 67 градусов. Однако, благодаря современным достижениям в области векторизации тяги, F-22 Raptor способен выдерживать угол атаки более 60 градусов.
С присущей нестабильностью и проблемами с дополнительными нагрузками на самолет только для умеренных или предполагаемых, но не наблюдаемых успехов в нестабильности, маловероятно, что в ближайшем будущем мы увидим боевые самолеты с передними стреловидными крыльями. Другие технологии позволяли подобное или увеличенное представление без потребности для романных принципиальных схем.
flymanМаневренность, о которой вы говорите здесь, — это не способность тянуть больше G, а возможность перехода от 1 до max G быстрее. Это обусловлено просто кормовым центром тяжести независимо от конструкции крыла (в данном случае центр подъемной силы как раз помогал выдвигать вперед передние стреловидные крылья).
Ах, спасибо за эту дифференциацию. Это размещение центра тяжести вызывает неустойчивость шага, о которой я упоминал
@JanHudec: аэроупругие характеристики передних стреловидных крыльев увеличивают любой отход от обрезанного состояния: если он поднимается, законцовки крыльев будут скручиваться и увеличивать момент подачи. Но теперь проблема управления переходит к остановке качки.
И Х-29 управлялся компьютером. Если бы не интенсивный мониторинг компьютерных систем и постоянная настройка каждой контрольной поверхности, она бы очень быстро сгорела.
Эта конструкция использовалась в любых автоматизированных системах, таких как беспилотные летательные аппараты? Мне кажется, что если для стабилизации самолета потребуется компьютер, преимущества расширенной маневренности могут быть фактически получены, если бы самолет был полностью управляемым компьютером.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Преимущества:
- Перенос лонжерона крыла может быть размещен в кормовой части кабины, поэтому высота кабины может быть увеличена. Это важно для самолетов бизнес-джетов.
- На пограничный слой на концах не влияет внутреннее крыло. Управляемость можно поддерживать до стойла.
- Аэроупругие эффекты увеличат команды управления. Это делает планер очень отзывчивым.
Однако они напрямую связаны с этими недостатками:
- Стойло произойдет inboard сперва, которое приведет к в тангаже-вверх. Если хвост не может компенсировать, стойло не восстанавливается.
- Аэроупругие эффекты будут стимулировать трепетание. Если скорость флаттера окажется слишком низкой, крыло необходимо сделать жестче, что приведет к увеличению веса.
Эти два недостатка легко перевешивают преимущества большинства конструкций. Первый передний стреловидный дизайн, Junkers 287, нуждался в массивном, обработанном переносе крыла для жесткости. Обработка была отличной, но производительность в целом была плохой.
Ju-287 с хохлатыми крыльями и ракетами ниже двигателей крыла. Тренога впереди вертикали держит обтекаемую камеру для наблюдения в полете Пучков. (Источник изображения)
В сочетании с Т-образным хвостовым оперением кормовое положение корня переднего стреловидного крыла гарантирует, что хвостовое оперение находится в хвостовой части корня крыла под большим углом атаки, что может привести к глубокому срыву .
Лучшие крылья можно найти в природе: птицы будут подметать кончики крыльев вперед, если они хотят поднять и создать много лифта. Особенно для коротких посадок крыло с прямой стреловидностью идеально, когда ноги находятся на Земле во время остановки крыла.
Самолет со стреловидным крылом и без размыва или мыть будете шаг вверх, когда он глохнет не от того ли крылья пронеслись назад или вперед; для обратной стреловидности самолета, это связано с корнями тянет во-первых (как вы указали), а для задней-пронесся самолет, это потому, что Крыльев ларек в первую очередь.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Для обзора учебника: http://www.desktop.aero/appliedaero/potential3d/FSW.html
Обратите внимание, что самолет Hansa на самом деле был производственным авиалайнером, использующим переднее стреловидное крыло, а 2 типа планеров, которые я регулярно летал, также имели передние стреловидные крылья (по причинам видимости: Schleicher Ka7 и Ka13).
R.
Было бы неплохо, если бы вы скопировали ключевые моменты связанной статьи в текст.
Переднее стреловидное крыло в двухместных планерах в основном предназначено для размещения заднего пилота в центре тяжести, поэтому самолет может летать одним пилотом без добавления балласта. Более лучшая видимость как раз приятный побочный эффект.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Также Злин 142 имеет переднее стреловидное крыло.
Не по аэродинамическим соображениям, а чтобы разместить пилотов в центре тяжести и лонжероне позади них.
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Планеры Blanik L-13 и Scheibe Bergfalke имели стреловидные крылья вперед, кажется, это помогает в добавлении свободы в установке центра тяжести относительно центра давления и размещения пилотов. Преимущества передних стреловидных крыльев могут заключаться в основном в малой дальности хода, взлета и посадки. Я не слишком уверен, что Ju-287 потерпел неудачу, есть сообщения, что он достиг 1 000 км/ ч в советских руках, что хорошо для бомбардировщика, но разработка концепции была прекращена, возможно, они обнаружили некоторые тяжелые проблемы. Бесхвостый американский самолет конца 40-х годов использовал эту договоренность, NASA / NACA, хранилище Cranfield имеет документы об этом, также существуют видеоролики YouTube
переднее стреловидное крыло будет вести себя больше как треугольное крыло на сверхзвуковых скоростях с этими меньшими крыльями
одним словом: мало!
в Википедии есть список самолетов с передним стреловидным крылом: en.wikipedia.org/wiki/Category:Forward-swept-wing_aircraft
X-29 В какой-то степени представлял собой высокомерие со стороны разработчиков систем управления. Вы можете бороться с природой, но только до некоторой степени. (Это хорошее связанное чтение с точки зрения системы управления: «уважайте нестабильное», G. Stein, журнал систем управления IEEE, август 2003.)