Çift kanatlı kanatlı dihedral
Üst ve alt kanatlar zıt dihedralde olsaydı, bir çift kanatlı uçak uçabilir miydi? StarWars'ın kurgusal "X-wing" tasarımına benzer bir kanat konfigürasyonu hayal edin. Böyle bir yaklaşımı kullanmanın teorik artıları ve eksileri nelerdir? Motorları, gövdeyi, kuyruğu vb. Görmezden gelin.
Onu mantıksal sınırına götürür ve tüm kanatları 45 derecelik açılarla yaparsanız ne olur?
Yanıtlar
İki kanatlı uçaklarla ilgili temel sorun, kanat akoruna göre uçaklar arasındaki ayrımdır. Girişimden ve dolayısıyla verimsizlikten kaçınmak için iyi bir şekilde ayrılması gerekir. Özşekilsiz alt artı dihedral üst kısım, uçlara doğru ayrımı artırarak daha verimli hale getirir. Buna bakmanın bir başka yolu da, merkez bölümlerin birbirine yakın toplanması ve bu da onları verimsiz hale getirmesidir. Ancak uçlar, ana kaldırmayı sağlayan merkez bölümler ile birlikte uçların etrafına hava dökülmesinden dolayı daha büyük verimsizliklere maruz kalmaktadır. Yani aslında yaptığınız şey tüm kanadı etkisiz hale getirmek. Bu nedenle, birçok çift kanatlı uçağın üst orta bölümü, kabin payandaları üzerindeki gövdenin çok üstüne kaldırır.
Dihedral gittiği sürece, iki açı birbirini dengeler. Sabit bir uçak istiyorsanız, anhedral üzerindeki dihedrali artırmanız gerekecektir.
Aşırı açılarda, örneğin 45 derece, kanat önemli bir yan alan sunar. Kontrol yüzeyleri artık yan kuvvetler oluşturabildiğinden ve bu manevra kabiliyetini büyük ölçüde artırabildiğinden, bu konfigürasyon, haç biçimli bir kuyrukla birlikte yüksek hızlı havadan havaya füzelerde yaygındır.
Bunu zaten yapmış bir dizi uçak var, en azından biraz.
Rutan tandem kanat Quickie tasarımları tam olarak bu konfigürasyondur, ancak kanatların radikal bir şekilde kademeli olması, çünkü ön tarafın düzeltme / eğim kontrol yüzeyi olması ve dihedral / anhedral açıların daha sığ olmasıdır. Ama tam önden bakıldığında, işte orada.
Ön kanadın öz yüzlü kısmı çoğunlukla oradadır çünkü tekerleklerin gittiği yer orasıdır. Geleneksel üç tekerlekli bisiklet dişlisine sahip 2 koltuklu Q2'nin versiyonları, neredeyse düz bir alt kanadına sahiptir, çünkü anhedralin çoğu "yolda" (zemine yakın uçlar artık tekerlekler olmadan bir sorun haline geliyor).
Yapılandırmayla ilgili sorun, dişliyi Rutan'ın uygulamasında kanat uçlarına yerleştirebilmekten başka, bunun bir anlamı yok. Bu özşekilsiz kanatlar, dihedral kanatları iptal eder, yuvarlanma stabilitesi perspektifi oluşturur ve sonucu aşağı yukarı tüm kanatları düz yapmakla aynı hale getirir. Tekerlekleri oraya yerleştirmek istiyorsanız, direklerin gerçekten uzun yaprak yaylar gibi çift görev yapmasını sağlamalısınız (inişten gelen bükme yükleri direklerde uçuş yüklerinden çok daha zordur) ve tekerleklerle ilgili yer idaresi sorunları vardır. uzak.
Bu nedenle, bükülmüş kirişler üretme zorluklarından da kaçınabilir ve bunları ilk etapta düz bir şekilde veya en azından daha normal dihedral açılarla yapabilir. Bu, aşağı yukarı bilim kurgu perspektifinden havalı görünen bir şey.
Fizik açısından bakıldığında, bir uçakta dihedral olmasına özel bir ihtiyaç yoktur . İstikrar için orada. Bir tarafa yuvarlanırsanız, doğal olarak o tarafa kaymaya başlarsınız. Pozitif dihedral olan bir uçakta bu kayma, alt kanadın üst kanattan daha fazla kaldırmaya sahip olacağı anlamına gelir. Bu, seviyeye doğru bir yuvarlanma anı yaratır.
Bir özşekilsiz (negatif dihedral) kanat, ters etkiye sahip olacak ve seviyeden uzağa yuvarlanma hızını artıracaktır. Bunun mutlaka kötü bir şey olmadığını unutmayın: uçakların ( An-225 gibi ) çok kararlı olması mümkündür ve bu nedenle, gerçekten istediğinizde yuvarlanması çok zordur. Şekilsiz kanatlara sahip olmak bu sorunu çözer.
Ancak başka bir etki daha var. Hem dihedral hem de anhedral kaldırmayı biraz azaltır. Her kanadın kaldırma vektörleri paralel olmadığından, kanatların oluşturmuş olabileceği kaldırma kuvvetinin küçük bir kısmı kaybolur. Bu, biraz daha yüksek durma hızları ve biraz daha fazla sürükleme anlamına gelir.
Kısacası, iki zıt kanat kümesinin yapabileceği herhangi bir "iyi", birbirini iptal eder *, "kötü" ise bir araya gelir. Böyle bir uçağı uçurabilirsin, aksi takdirde olacağından daha az verimli olurdu.
* Elbette, eşit açılarda değillerse veya biri diğerinden daha büyükse veya farklı kanat şekillerine sahiplerse, o zaman mükemmel bir şekilde birbirini götürmezler ve yine de hangisine bağlı olarak bir etki elde edersiniz biri "daha güçlü".
1980'lerde (Yıldız Savaşları hala oldukça taze iken), "X-Wing" düzenine sahip birkaç farklı radyo kontrol modeli tasarımı vardı - yaklaşık olarak eşit üst dihedral ve alt anhedral olan dikmesiz bir çift kanatlı uçak. Biri bir kanarddı, diğeri kuyruksuzdu (filmden daha çok bir X-kanadı gibi görünmek için).
(3B öncesi, Geri Dönüş öncesi) Desenli akrobasi uçağının dengesi çok nötr "işaret ettiğiniz yere gider" ile iyi uçtular. Bıçak kenarını uçuramadılar çünkü dümen yetkileri çok azdı ve burnu 90 derece yatışta tutamıyorlardı (ve aynı nedenle nokta vuruşlarında özensizdi), ancak akrobasi olmayan uçuşlarda, ve günün geleneksel orta kanat, sıfır dihedral Desen tasarımı.