항공기 용 트윈 붐 테일 디자인은 특정 고유의 불리한 공기 역학적 문제에 취약합니까?


최상 답변

공기 역학 문제 : 예, 트윈 붐은 다릅니다. 최소한 이러한 영역 :

  1. 전형적인 동체의 후미 동체는 전체 방향 안정성에 어느 정도 추가됩니다. 특히 상대적으로 높고 상대적으로 편평한 경우 더욱 그렇습니다. 붐은 일반적으로 훨씬 더 작기 때문에 전체 방향 안정성에 상당히 덜 추가됩니다.
  2. 일반적인 트윈 붐 레이아웃의 수평 안정기는 일반적으로 일반보다 훨씬 더 효율적입니다 (동일한 크기의 평면). 끝판 역할을하는 수직 핀으로 인해 테일 플레인. 일반적인 수평 테일 레이아웃은 가로 세로 비율이 매우 낮기 때문에 날개 표면보다 훨씬 덜 효과적이므로 테일 붐 HT의 증가 된 효과를 빠르게 확인할 수 있습니다.
  3. 적어도 Cessna Skymaster에서는 리어 엔진 슬립 스트림 (또는 프로펠러 폭발)에 완전히 잠긴 수평 꼬리는 일반적인 구성과는 다른 도전이었습니다. 엔진이 작동하는 한 엄청난 공기 흐름으로 인해 강력했습니다. 반면에 풍차 엔진은 엘리베이터의 효율성을 크게 떨어 뜨 렸습니다. 후방 엔진의 예상치 못한 손실은 경험이 부족한 조종사를 속일 수 있습니다. 이는 일반적인 구성에서 수평 꼬리의 일부만 엔진의 공기 흐름에 잠겨 있기 때문입니다.

IP는 다른 문제에 대해 묻지 않았지만 구조적 트윈 붐 디자인의 고려 사항 :

  1. 트윈 붐 디자인은 본질적으로 단일 테일 콘보다 무겁습니다. 원뿔의 지름을 절반으로 줄이면 무게가 절반으로 줄어들지 만 적재 능력은 원본의 1/4로 줄어들 기 때문입니다. 따라서 두 개의 붐이있는 경우 일반적인 테일 콘 하나의 원래 무게에 더해 지지만 결합 된 강도는 일반적인 테일 콘 강도의 절반에 불과합니다. 테일 붐에 구조적 보강재를 추가하여이를 보완합니다.
  2. 윙을 가능한 한 가볍게 만들고 싶기 때문에 붐을 날개에서 캔틸레버 링해야하는데, 이는 정말 어려운 일입니다. 참고로, 이것이 Cessna Airplane Company가 비 스트럿 브레이스 337 Skymaster를 생산하지 않은 이유입니다. 1960 년대 후반에 캔틸레버 윙 버전이 제안되었고 하나의 프로토 타입이 제작되었습니다. 그러나 그것은 날개의 유연한 구조로 인해 눈에 띄고 멈출 수없는 미두의 수직 진동 인 “붐 바운스”를 가졌습니다. 비행기는 또한 시장 실패를 야기 할 수있는 다른 문제가 있었지만 프로젝트를 죽인 것은 붐 바운스 문제였습니다.
  3. 붐 디자인에는 두 개의 수직 꼬리가 있으며 이는 축복이 아닙니다. 저주 자체도 아니지만 몇 가지 문제를 야기합니다. 두 개의 방향타 제어 회로가 있어야합니다. 하나 또는 양쪽 방향타에서 제어 탭을 구동할지 여부를 결정해야합니다. 충돌 방지 및 내비게이션 조명을 하나 또는 두 개 장착할지 여부를 결정해야합니다. 러더를 얼마나 단단히 연결해야하는지 파악해야합니다 (예 : 난류에서 플러터 또는 파괴적인 교차 제어를 방지하기 위해).
  4. 중심선 프로펠러 구성에서 수평 꼬리는 후면 프로펠러에 직접 놓여 있습니다. 폭발하고 그 흐름의 펄스에서 잔인한 운동을 얻습니다 (프로펠러의 각 통로는 압력 펄스를 보냅니다). Cessna 337은 엘리베이터의 균열에 문제가있었습니다. Northrup-Grumman의 최신 무인 차량 인 “Firebird”의 구성에는 테일 붐과 후방 동체 장착 프로펠러가 있습니다. 프로펠러 폭발에서 벗어나기 위해 수직 핀 상단에 수평 꼬리를 장착했습니다 (그림은“Aviation Week & Space Technology”매거진 2018 년 12 월 24 일, 21 페이지 참조).

답변

P-38과 마찬가지로 잘못된 방식으로 취급 할 경우에만 문제가되는 트윈 붐 설계의 한 가지 문제가 있습니다. 동체몸체 또는 포드는 원하는대로 부르고 압력 프로필을 가지고 있습니다. 날개도 마찬가지입니다. 둘 다 가장 두꺼운 지점의 뒤쪽으로 좁아짐에 따라 압력 구배가 상승합니다.

두 가지가 일치하면 두 가지가 3 차원으로 결합되는 곳에서 두 배 더 가파른 압력 구배를 얻게됩니다. 이 이름은 수십 년 동안 디자이너를 오도했지만 (홀 히 바드 포함), 이는 간섭 항력이라고 불리는 것을 생성하는 역압 구배로 빠르게 알려져 있습니다.

동체는 후미 가장자리에서 어느 정도 후미에서 종료되어 날개의 경사와 일치하는 경사를 줄이고 두 몸체의 효과를 효과적으로 비틀 거리게합니다. 이것은 거의 모든 트윈 붐 디자인에서 찾을 수있는 것입니다. P-38은 동시 종료 기능이있어 DC-2와 같은 항력 계수와 꼬리 부분의 진동 문제를 제공 할뿐만 아니라 비정상적으로 낮은 속도에서도 충격을 생성했습니다.

훌륭했지만 공기 역학적 혼란이었습니다.록히드는 알고 있었지만 생산 라인을 바꾸지는 않았습니다.

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