Czy konstrukcja ogona z podwójną belką w samolocie jest podatna na jakieś nieodłączne niekorzystne problemy aerodynamiczne?


Najlepsza odpowiedź

Problemy aerodynamiczne: Tak, podwójny wysięgnik JEST inny najmniej te obszary:

  1. Rufowy kadłub typowego kadłuba przyczynia się nieco do całkowitej stabilności kierunkowej, zwłaszcza jeśli jest on stosunkowo wysoki i stosunkowo płaski. Ponieważ belki są zwykle znacznie mniejsze, dodają znacznie mniej do całkowitej stabilności kierunkowej;
  2. Poziomy stabilizator w typowym układzie z dwoma belkami jest generalnie znacznie bardziej wydajny (dla płaskiego kształtu o jednakowych rozmiarach) niż ogólny statecznik ze względu na pionowe żebra działające jako płyty końcowe. Zwykły poziomy układ ogona ma wyjątkowo niski współczynnik wydłużenia, a zatem jest znacznie mniej skuteczny niż powierzchnia skrzydła, więc zwiększony efekt z ogona ogonowego HT jest szybko zauważalny.
  3. Przynajmniej w Cessnie Skymaster, poziomy ogon, całkowicie zanurzony w strumieniu poślizgu tylnego silnika (lub podmuch śmigła, mówiąc wprost), stanowił inne wyzwanie niż zwykła konfiguracja. Był potężny ze względu na olbrzymi przepływ powietrza nad nim – tak długo, jak silnik pracował. Z drugiej strony silnik wiatrakowy znacznie zmniejszył efektywność windy. Niespodziewana utrata tylnego silnika może złapać niedoświadczonego pilota stenograficznego. Dzieje się tak, ponieważ w zwykłej konfiguracji tylko CZĘŚĆ poziomego ogona jest zanurzona w strumieniu powietrza z dowolnego silnika.

Chociaż IP nie pytało o inne kwestie, muszę wspomnieć o strukturalnych uwagi dotyczące konstrukcji z dwoma belkami:

  1. Konstrukcja z dwoma belkami jest z natury cięższa niż pojedynczy stożek ogonowy. Dzieje się tak, ponieważ zmniejszając średnicę stożka o połowę, zmniejszamy jego ciężar o połowę, ale zmniejszamy jego nośność do jednej czwartej oryginału. Tak więc, jeśli masz dwa wysięgniki, sumują się one do pierwotnej wagi jednej zwykłej stożka ogonowego, ale ich łączna siła wynosi tylko połowę zwykłej siły stożka. Możesz to zrekompensować, dodając wzmocnienie strukturalne do belek ogonowych.
  2. Bom musi być wsparty na skrzydłach, co jest prawdziwym wyzwaniem, ponieważ chcesz, aby skrzydła były jak najlżejsze. Na marginesie, właśnie dlatego Cessna Airplane Company NIE wyprodukowała skymastera 337 Skymaster bez rozpórki. Wersja wspornikowo-skrzydłowa została zaproponowana pod koniec lat 60. XX wieku i zbudowano jeden prototyp. Ale miał „odbicie bomu” – zauważalne i niepowstrzymane pionowe oscylacje usterzenia, spowodowane elastyczną strukturą skrzydeł. Samolot miał również inne wyzwania, które mogły spowodować, że był to niepowodzenie na rynku, ale to kwestia odbicia boomu zabiła projekt.
  3. Konstrukcja bomu ma dwa pionowe ogony, co nie jest błogosławieństwem ani klątwa sama w sobie, ale wywołuje pewne problemy: musisz mieć dwa obwody sterujące sterem; musisz zdecydować, czy kierować zaczepami sterującymi na jednym, czy na obu sterach; musisz zdecydować, czy zamontować jedno, czy dwa światła antykolizyjne i nawigacyjne; musisz dowiedzieć się, jak mocno połączyć ze sobą stery (na przykład, aby uniknąć trzepotania lub destrukcyjnego sterowania krzyżowego w turbulencjach).
  4. W konfiguracji z linią środkową i śrubą napędową, poziomy ogon leży bezpośrednio w tylnej śrubie wybuch i dostaje brutalny trening na podstawie impulsów w tym przepływie (każdy ruch śmigła wysyła impuls ciśnienia). Cessna 337 miała problem z pęknięciami w windzie. Zauważyłem, że konfiguracja najnowszego bezzałogowego pojazdu Northrup-Grumman, „Firebird”, ma wysięgniki ogonowe i śmigło zamontowane z tyłu kadłuba. Zamontowali poziomy ogon na górze pionowych płetw, aby wydostać go z podmuchu śmigła (zobacz ilustrację w magazynie „Aviation Week & Space Technology” 24 grudnia 2018 r., Str. 21).

Odpowiedź

Jest jeden problem z konstrukcjami podwójnego wysięgnika, który stanowi problem tylko wtedy, gdy zostanie potraktowany w niewłaściwy sposób, tak jak w przypadku P-38. Korpus „kadłuba” lub kapsuła, nazwij to jak chcesz, ma nad sobą profil ciśnienia. Skrzydło też. Oba mają rosnący gradient ciśnienia, ponieważ zwężają się za najgrubszym punktem.

Jeśli te dwa pokrywają się, otrzymujesz gradient ciśnienia dwa razy bardziej stromy, gdy oba łączą się w trzech wymiarach. To szybko staje się tak zwanym niekorzystnym gradientem ciśnienia, tworząc tak zwany „ opór interferencyjny , chociaż nazwa ta od dziesięcioleci wprowadza w błąd projektantów (w tym Halla Hibbarda).

Kadłub kończy się nieco za krawędzią spływu, zmniejszając nachylenie, które pokrywa się z nachyleniem skrzydła, a także skutecznie „oszałamiając” efekt dwóch ciał. To właśnie znajdziesz w prawie każdym innym projekcie podwójnego wysięgnika. P-38 ma równoczesne zakończenie, co nie tylko zapewniło mu współczynnik oporu powietrza równy DC-2 i problemy z wibracjami na ogonie, ale także powodował wstrząsy przy niezwykle niskich prędkościach.

świetnie, ale był bałagan aerodynamiczny.Lockheed wiedział o tym, ale nie zmienił linii produkcyjnej.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *