Frage:
Ist ein Flügel, der die Länge eines Flugzeugs hat, lebensfähig?
jhabbott
2015-02-25 08:42:17 UTC
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Ich dachte an Kampfflugzeuge wie den Harrier mit Schubvektor und computergesteuerten Stabilisierungsdüsen. Auch ein anhedrischer Winkel an den (kleinen) Flügeln. Das Flugzeug ist so sehr auf die Stabilisierung des Computers angewiesen und fliegt wie ein Ziegelstein, wenn der Motor ausfällt. Warum haben diese Flügel überhaupt? Könnten Sie nicht so viel Auftrieb von Flügeln des gleichen Bereichs erhalten, die parallel zum Rumpf verlaufen, dh viel kürzere (von links nach rechts), aber tiefere (von vorne nach hinten) Flügel? Und würde dies nicht viel weniger Luftwiderstand verursachen, um die Schubanforderungen zu verringern?

Nachdem ich darüber nachgedacht hatte, wurde mir klar, dass es für Kämpfer wahrscheinlich keine gute Idee ist, da sie viel Manövrierfähigkeit verlieren würden, sondern für Passagiere Jets, würde ein rollstabilisierter Anflug mit einem kurzen Flügel, der über die gesamte Länge läuft, den gleichen Auftrieb erhalten und gleichzeitig den Luftwiderstand verringern? Ist ein solcher Flügel lebensfähig?

Aus Ihrer Beschreibung geht hervor, dass ich ein raketengetriebenes Gerät mit Jetantrieb und schmalen Rippen mit Rumpflänge auf zwei Seiten des Flugzeugs sehe. Wenn es möglich wäre, gäbe es eine interessante Marketingkampagne, um das reisende Publikum dazu zu bringen, in einem solchen Flugzeug fliegen zu wollen, wenn es an herkömmliche Flügel so gewöhnt ist.
Ja - ich denke, es wäre so etwas wie die Flossen eines Aals, aber an den Seiten statt oben / unten.
Erinnert mich ein wenig an [D-21] (https://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_D-21) mit Schubvektor.
Flügel sind umso effizienter, je länger und schmaler sie sind. Schau dir Segelflugzeuge an. Irgendwo erklärt Wikipedia alles.
Drei antworten:
#1
+8
ratchet freak
2015-02-25 16:07:03 UTC
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Sie meinen sehr niedrige Seitenverhältnis (Spannweite zu Längslänge) Flügel?

Niedriges Seitenverhältnis hat einen größeren induzierten Luftwiderstand und gleitet sehr schlecht.

Der Gesamtwiderstandsbeiwert eines Flugzeugs kann ausgedrückt werden als:

$$ C_d = C_ {D0} + \ frac {{C_L} ^ 2} {\ pi e AR} $$

$ C_D $ ist der Luftwiderstandsbeiwert des Flugzeugs
$ C_ {d0} $ ist der Luftwiderstandsbeiwert des Flugzeugs,
$ C_L $ ist der Auftriebskoeffizient des Flugzeugs,
$ \ pi $ ist pi ,
$ e $ ist die Oswald-Effizienzzahl
$ AR $ ist das Seitenverhältnis.

Dies bedeutet, dass der Luftwiderstand umgekehrt proportional zum Seitenverhältnis ist. Ein niedriges Seitenverhältnis benötigt also mehr Schub, um in der Luft zu bleiben. Dies bedeutet höhere Treibstoffkosten.

Eine der Anforderungen für Verkehrsflugzeuge besteht darin, sich nach dem Verlust Ihrer Triebwerke erholen zu können. Ein gutes Gleitverhältnis (das zum Ziehen einen hohen Auftrieb benötigt) ist dafür unerlässlich.

Ich verstehe - diese Wikipedia-Seite hat wirklich geholfen. Mein Missverständnis wurde dadurch verursacht, dass ich den Unterschied zwischen parasitärem und induziertem Widerstand nicht verstand und daher davon ausgegangen war, dass die Gesamtfläche des Flügels das wichtigste Problem im Hinblick auf den Auftrieb war.
#2
+2
Fred
2015-02-25 09:44:50 UTC
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Wenn ich an meinen obigen Kommentar denke, könnten die Rumpflängen-Seitenflossen durch kleinere Stabilisierungsflossen und die für Marschflugkörper verwendete Technologie ersetzt werden, mit zusätzlichem Schubvektor, der für Passagierflugzeuge angepasst ist.

Ein Flug in der Luft konnte erreicht werden, wie Marschflugkörper und andere Flugkörper beweisen. Der Start könnte bei Bedarf rampenunterstützt werden. Dies ist teilweise der Grund, warum die britischen Flugzeugträger Rampen am Bugende hatten, als die Harrier-Sprungjets in Betrieb waren. Die Landung könnte ein Problem sein, aber hier wäre die Schubvektorisierung von entscheidender Bedeutung.

Die andere Option besteht darin, die schmalen Seitenflossen durch variable Kehrflügel zu ersetzen, die während des Flugs zurückgezogen werden könnten.

Die Schubvektorfunktionen sind entscheidend, um Manövrierfähigkeit zu gewährleisten, wenn unerwartete Ereignisse auftreten, z. B. die Vermeidung von schlechtem Wetter und das Eindringen anderer Flugzeuge in den Flugraum - Vermeidung von Kollisionen.

#3
+2
Olin Lathrop
2015-02-25 20:07:26 UTC
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Hubschrauber beweisen, dass Sie überhaupt keine Flügel benötigen.

Kurze Flügel (links rechts), egal wie lang (vorne hinten), sind jedoch weniger effizient als breite Flügel. Sie können dies an der Grundphysik ablesen, ohne etwas darüber verstehen zu müssen, wie Flügel tatsächlich funktionieren.

Betrachten Sie ein Flugzeug im geraden, ebenen und stetigen Flug. Die Nettokraft auf die Luft besteht darin, sie durch das Gewicht des Flugzeugs nach unten zu drücken. Diese Kraft wird erzeugt, indem der Luft, die das Flugzeug unmittelbar umgibt, beim Vorbeiflug ein Impuls nach unten verliehen wird. Der Impuls ist Masse x Geschwindigkeit. In diesem Sinne sind stumpfe Flügel und breite Flügel gleichwertig. Sie können den gleichen Schwung erzielen, indem Sie ein wenig Luft (stumpfer Flügel) oder viel Luft (breiter Flügel) drücken.

Berücksichtigen Sie jedoch den Leistungsbedarf. Die Leistung ist proportional zum Quadrat i> der Geschwindigkeit mal der Masse. Daher erfordert das Drücken von etwas Luft mit hoher Geschwindigkeit mehr Leistung als das Drücken von viel Luft mit niedriger Geschwindigkeit. Stumpfe Flügel übertragen bei gleichem Auftrieb mehr Kraft in die Luft. Diese zusätzliche Leistung zeigt sich in einem höheren Luftwiderstand, der letztendlich mehr Druck von den Motoren erfordert, um ihn zu überwinden.

Breite und dünne Flügel sind am besten für die Effizienz, aber es gibt strukturelle Grenzen und andere Kompromisse. Beachten Sie, dass die Flügel von Segelflugzeugen (bei denen die Effizienz sehr wichtig ist, da die Leistung durch Höhenverlust entsteht) sehr breit, in den beiden anderen Dimensionen jedoch dünn sind. Sie können auch nicht viel Nutzlast tragen, zum Teil, weil die Flügel zu zerbrechlich sind, um sie zu tragen.

Alles ist ein Kompromiss. Düsenjäger haben andere wichtige Kriterien wie Manövrierfähigkeit, hohe Höchstgeschwindigkeit, gute Sichtbarkeit im Cockpit, kleiner Radarquerschnitt usw. Oft ist es nützlich, im Gegenzug für diese anderen Funktionen auf eine gewisse Effizienz zu verzichten. Es hängt alles davon ab, was das Flugzeug tun soll.

Schauen Sie sich die F104 als Beispiel für stumpfe und dünne Flügel an. Es war schnell, aber auch sehr schwierig zu fliegen, da mehrere Piloten aufgrund der Unfähigkeit, das Flugzeug zu kontrollieren, verloren gingen.

Hubschrauber haben Flügel: die Rotoren. Deshalb werden sie oft als Drehflügelflugzeuge bezeichnet.
Ich wollte sagen, hört sich so an, als würdest du den V-22 Osprey beschreiben.


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