Каковы преимущества вращающегося крыла (эффект Магнуса) и почему они не были коммерчески произведены?

Вопросы / ответыКаковы преимущества вращающегося крыла (эффект Магнуса) и почему они не были коммерчески произведены?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 4 недели назад

Каковы были преимущества и почему он никогда не производился?

Схема вращающегося крыла авиалайнера

flyman Админ. ответил 4 недели назад

сложность, я думаю

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Что заставляет вас думать, что были какие-то преимущества?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Мне кажется, что гироскопические силы были бы массивными для такого большого барабана. Современные самолеты очень часто проходят через шины, потому что они скользят при первом касании тротуара. Предварительное вращение колес, чтобы уменьшить занос, оказалось неосуществимым, потому что даже относительно маленькие колеса произвели гироскопические силы, делающие маневренность более трудной, приземляясь.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Это заставило меня подумать, однако, что, возможно, какая-то тканевая кожа может пройти по внешней стороне крыла и вращаться так, чтобы не было тяжелого цилиндра, а вместо этого легкий кусок ткани, который обернулся бы и вращался вокруг крыла. Это также обеспечит большую площадь поверхности для улавливания воздуха, и крылья будут по-прежнему функционировать в случае, если источник питания, вращающийся, перестанет функционировать. Он смог даже быть использован как раз на взлете для больше подъема, позволяющ для старта-в более коротких расстояниях. Это кажется гораздо более осуществимым.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Есть много конструкций, таких как вращающееся крыло и аэродинамика, которые работают просто отлично, но которые полностью полагаются на мощность для подъема. Это нарушитель сделки, потому что двигатели остановились. Любой дизайн, который должен иметь силу для подъема, никогда не будет основной системой для любого летающего самолета. Единственная причина, по которой мы используем вертолет-это авторотация. Мы это не для того, вертолеты были бы самоубийцами. Еще один пример 99% великих убитых 1% нарушающих сделку сосут.

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

Некоторые более ранние прототипы винтокрылых самолетов были произведены, но ни один не был успешен. Конструкция имеет некоторые очень серьезные недостатки. Одной из основных проблем являются нежелательные гироскопические эффекты.


Производство

… почему он никогда не производился?

По-видимому, было выпущено несколько полномасштабных прототипов самолетов с вращающимися крыльями Магнуса:

Возможно, 921-V-единственный, кто летал, разбившись после одного полета.

Введите описание изображения здесь Самолет Флеттнера

Построенный в 1930 году (США), 921-V, как сообщается, летал по крайней мере один раз — заканчивая его короткую карьеру с аварийной посадкой. Три цилиндра с дисками, выполняющими роль крыльев, приводимых в движение отдельным двигателем. Информация по данной конструкции необходима! Вероятно, это единственный самолет, оснащенный цилиндрическими крыльями, который поднялся в воздух.

От Pilotfriend.com

На практике эффект может быть менее эффективным, чем обычные альтернативы

В начале 1920-х годов сила вращающегося цилиндра использовалась для питания парусного судна. Идея, предложенная Антоном Флеттнером из Германии, состояла в том, чтобы заменить мачту и тканевые паруса большим цилиндром, вращаемым двигателем под палубой. Идея сработала, но создаваемая движущая сила была меньше, чем двигатель, если бы он был подключен к стандартному морскому пропеллеру!

Из НАСА


Преимущества

В чем преимущества?

В указанной статье предлагается

Большая подъемная сила крыла и меньшее сопротивление являются основными целями исследователей авиации. Возможно, крыло Магнуса даст ответы … Судно приведено в действие обычным газотурбинным реактивным двигателем, в то время как барабаны вращаются отдельным поршневым двигателем. Небольшие крылья, большие нагрузки и быстрые взлеты были бы своими большими преимуществами.


Ущерб

Разработчик рабочей модели написал о некоторых недостатках (попробуйте google перевод этой страницы для большего):

  1. Если вращение цилиндра случайно замедляется или останавливается, его подъем полностью исчезает. Этот самолет никогда не сможет скользить.

  2. Если порыв ветра дует с задней стороны во время медленного полета (взлета или посадки), крылья цилиндра создают прижимную силу.

  3. Крылья вращающегося цилиндра создают сильный эффект гироскопа, что затрудняет изменение положения самолета.

Смотрите видео и комментарии.


НАСА проводило некоторые эксперименты с вращающимися цилиндрами для закрылков (не основным источником подъема)

OV-10 с поворотными клапанами цилиндра

Они пришли к выводу

Эти эксперименты продемонстрировали, с одной стороны эффективность такой высокой подъемной системы, но, с другой стороны, слабость в управляемости из-за гироскопических сил в такой конфигурации самолета.

Из обзора эффекта Магнуса в аэронавтике


Армия США также провела исследование использования эффекта Магнуса в авиацииВИД И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОДЪЕМНЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНО-ОСЕВЫХ ВРАЩАЮЩИХСЯ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Введите описание изображения здесь

Трудно выбрать простой вывод, Поскольку исследование рассматривало широкий спектр систем. Для вращающихся цилиндров в крыле (RCIW) они написали

Такие системы, по-видимому, не имеют достоинств в качестве устройств STOL.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Еще раз спасибо @RedGrittyBrick, вы тот, который отвечает почти на все мои вопросы профессионально и хорошо

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Отличный ответ! Вы сделали эту страницу определенным источником для самолетов эффекта Магнуса во всем интернете.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Не могли бы вы противостоять гироскопическим силам с помощью другого цилиндра внутри первого, вращающегося в противоположном направлении? В статье, по-видимому, утверждается, что турбулентность будет уменьшена или даже устранена. Не увеличит ли дополнительная разница между верхней и нижней скоростями воздушного потока турбулентность?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@CJDennis: я думаю, вы могли бы увидеть динамику встречного вращения маховиков . Это добавляет много сложности и веса. Вам понадобятся гораздо более прочные рамки и подшипники, чтобы держать два цилиндра отдельно, когда самолет накренился, зевнул или скатился вверх или вниз. Любая неудача может быть впечатляющей.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@shortstheory: это, вероятно, сделает вещи хуже, гироскопический эффект. Чтобы ослабить силу, силы реагирования должны были бы противостоять силе действия. В гироскопах сила реакции ортогональна силе действия и оси вращения. При таком расположении ось вращения имеет шаг, поэтому гироскоп соединяет крен и рыскание.