הבנת היתרונות האירודינמיים של כנפיים קרנודות במטוסי תעופה מהירים

מטוסים מהירים פועלים בשולי הגבולות האירודינמיים, שבו אפילו שיפורים קטנים בעיצוב כנף יכולים להשפיע באופן דרסטי על ביצועים, כלכלת דלק ובטיחות. בין החידושים היעילים ביותר הוא FLT:0cranked WingsFLT:1 - כנף עם שרביט ייחודי או זווית לאורך כל הגלקסיות, בניגוד ישר או אחיד, כנפיים מקודמות, לנהל אוויר בדרכים שמפחיתות את ההפצה, ולהגדיל את המהירויות גבוהות של מטוסים על גביית, על גבי לוח זמנים אלה, ולהגדיל את יציבות גבוהה של לוח הזמנים, ולהגדיל את יציבות גבוהה של המהנדסים, ולהגדיל את יציבות גבוהה, על גבי מהירויות גבוהות של הגמישות, על גבי גבי גבי גבי מהירויות גבוהות של המתקדמים, על גבי גבי גבי גבי רדיפוניים, על גבי גבי גבי גבי גבי גבי גבי לוח הזמנים, ולהגדיל את יציבות גבוהה של לוח הזמנים של לוח הזמנים של לוח הזמנים של לוח הזמנים של מטוסים מודרניים.

מה הם כנפיים חוצות?

כנף מקודמת מוגדרת על ידי שינוי בזווית גורפת או דידרל לאורך תוחלת שלה, יצירת "נקי" גלוי או bend. זה bend ממוקם בדרך כלל בתחנה מסוימת בין השורש כנף לבין האגף.חלק הלוח עשוי להיות זווית גורפת אחת בעוד החלק החיצוני מאמץ זווית שונה, או הזרוע עשויה לכלול עקומה כי ניתן לסווג שני משטרים נפרדים: עיצובים מספר סוגים:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ⁇ :0) ,ב"מ (ב"ב)"ה' (ב')" (ב')"ב' (ב')"ב')"ב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) [ה]:0 [ה][דרוש מקור]] [ה]]: שינוי בזווית האנכית של הזרוע, בשילוב עם שינויים גורפים לשיפור היציבות המאוחרת במהירויות גבוהות.

המטרה העיקרית של תצורה זו היא לשלוט בהתפלגות זרימת האוויר באופן שבו עיכוב היווצרות הלם, להפחית את גלי הגל גרר, ושומר על זרימה מחוברת על פני פני השטח של הכנפיים - מכשולים שהופכים להיות קריטיים יותר ויותר כמו מספרי מאך עולים מעל 0.8.

עקרונות האירודינמיקה שמאחורי כנפיים קרנו

כדי להבין מדוע כנפיים מבוכות פועלות כל כך טוב במהירויות גבוהות, זה עוזר לשקול את הפיזיקה הבסיסית של אווירודינמיקה טרנזית סופר-סוני.כמטוס מתקרב למהירות הקול, האוויר זורם מעל האגף יכול לעלות על פני השטח המקומי 1, יצירת גלי הלם.הזעזועים האלה מייצרים FLT:0 גלי גרר FLT:1, אשר יכול לקחת בחשבון אחוז גדול של גרר במספרים גבוהים, בנוסף לעוצמה ולהשפעה של זעזועים, ואפקטים אלה.

כנף מוכתמת מתייחסת לאתגרים אלה בכמה דרכים:

ניהול הלם ואפקטי עבודה

שמירה על כנף מעכבת את תחילת גלי הלם על ידי צמצום המרכיב של זרימה perpendicular to the המוביל.עם זאת, זווית גורפת אחידה עשויה לא להיות אופטימלית על פני כל הזרוע. החלק inboard, שבו הזרוע עבה יותר ונושא יותר מבנה, הטבות מזווית גורפת גבוהה יותר כדי לשמור על זעזועים.החלק החוצה, שבו הזרוע הוא דק, יכול להשתמש כדי לשמור על משמר נמוך יותר כדי לגרור את המהנדסים, כדי לשפר את היישר את היישר את היישר את ה-ידי ה-ידי ה-ידי ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לפרק הראשי, מבלי לגרור"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לתקן"לשפר את ה-" את ה-ידי ה-"לתקן"לשפר את ה-" את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לתקן"לשפר את ה-"לשפר את ה-"לתקן"

הפצה: Spanwise Lift

כנף מעוצבת היטב יכול להשיג הפצה של מעלית אלפטית יותר, אשר ממזער את גרגור המושרה - הגרור שנוצר על ידי ייצור מעלית.הבונד באגף משנה את דפוס שטיפת למטה, המאפשר את החלקים החוצה לפעול בזווית חיובית יותר של התקפה.זה חשוב במיוחד במהלך סיבובים מהירים גבוהים או תמרונים, שבו שמירה על זרימה מחוברת על הסיפון הוא קריטי כדי למנוע טיפ.

Vortex Control and Flow

בזווית גבוהה של התקפה, כנפיים מתוחכמות יכולות ליצור מערבות מבוקרות לאורך הקצה המוביל, בדומה לכנפיים דלה.הvortices ממריץ את שכבת הגבול, מעכב הפרדה ומאפשר לאגף לייצר להרים הרבה מעבר לזווית הדוכנים של כנף טאטא קונבנציונלי.הגנרטור טורטקס, לייצב את הזרם מעל החלק החיצוני ושיפור התנהגות לאחר עופרת.

טריאם דרגו מחדש

צורת כנף מצופה יכולה גם להפחית את הטרימר.על ידי התאמת חלוקת המעלית הרכה, המטוס יכול להשיג רגע ניטרלי יותר, הדורש סטיות משטח שליטה קטנות יותר.זה מקטין את העונש הגרור הקשור לטרישוט המטוס לטיסה או תנאי עומס ספציפיים.

היתרונות של כנפיים קריין בטיסה גבוהה

היתרונות האירודינמיים מתרגמים ישירות ליתרונות תפעוליים.למטה הם היתרונות המשמעותיים ביותר שכנפיים מעוגלות מספקים עבור מטוסים מהירים.

דרגו: גל וחינוך

ההשפעה המשולבת של סחף משופר וחלוקת המעלית היא צמצום הניתן למדידה הן גלי גל גרר והן גרר מושרה.גרור נמוך פירושו מהירויות גבוהות יותר, טווח גדול יותר ויעילות דלק טובה יותר - קריטי עבור לוחמים סופר-סוטוניים ומפציצים לטווח ארוך. לדוגמה, מחקרים על מושגים עסקיים סופר-סטוני הראו כי כנף cranked-ogee יכול להפחית את ההפלגה כולה על ידי 8-12% לעומת תוכנית סטנדרטית של אותו אזור סילון עסקי.

שיפור התפלגות המעלית ו-Stll Characteristics

כנפיים קרנודות באופן טבעי לשנות את מרכז המעלית בזווית גבוהה של התקפה, להפחית את הסבירות של דוכני כנף. כאשר החלק החוצה דוכנים, זה נוטה לעשות זאת בהדרגה, נותן הטייס יותר אזהרה ומאפשר התאוששות בטוחה יותר.זה משפר את שולי הבטיחות במהלך מטפסים במהירות גבוהה, תפנית הדוקה, וגישות מהירות נמוכה.

שיפור יכולת ושליטה

ניהול קפדני של מיקום הלם והחזקה זרימה מסייע לשמור על תכונות טיפול עקביות בטווח רחב של מאך מטוסים עם כנפיים מעוגלות לעתים קרובות להציג נטיות מופחתות במהירויות transonic - תופעה מסוכנת שבה האף עולה ללא שליטה כמו זעזועים נעים aft. על ידי עיכוב היווצרות הלם ושליטה זרימת פני השמש, הזרוע הקדמית שומרת על המטוס יציב ותגובה.

ביצועים טובים יותר ב-A Wide Speed Envelope

אחד היתרונות של כנפיים מבוכות הוא היכולת שלהם להופיע היטב הן במהירויות גבוהות ונמוכות. בעוד עיצובים כנף מהירה רבים (כמו סטרייט דלטס) סובלים ממעליות מהירות ירודה ומהירויות גישה גבוהות, כנפיים מקודמות ניתן לכוון לספק להרים נאותה במהלך ההמראה והנחתה.חלק החוצה, עם טאטא התחתון שלה, לתרום במהירות נמוכה, בעוד שבחלק העליון של לוח הזמנים עדיין מופעל על ידי 2 מסלולים קצרים.

שיקולים ואתגרי הנדסה

למרות היתרונות שלהם, כנפיים מחונמות אינן פשוטות לתכנון או לייצר.הבונד מציג אתגרים מבניים, אווירודינמיקה ובקרתיים שיש לנהל בקפידה.

מורכבות מבנית

הצומת שבו הזרוע משנה זוויות - הנקודה הזוויתית - ריכוז הלחץ. מהנדסים חייבים לחזק את האזור הזה, לעתים קרובות עם ספארים כבדים יותר וצלעות, אשר מוסיף משקל.הצורה הלא אחידה גם מסבך את השימוש בחומרים מורכבים, שכן הנטייה הסיבים חייבת להיות מותאם כדי להתמודד עם נתיבי העומס המורכבים.ייצור שגיאות בשלב crank יכול לגרום עייפות מוקדמת או כישלון, במיוחד במטוסי קרב גבוהים.

אינטראקציות אווירודינמיקה ב-Kk

השינוי הפתאומי בטאטא יכול ליצור אינטראקציות שכבתיות מקומיות של הלם, המוביל לזרימה או מזנון אם לא מתאים כראוי. דינמיקה נוזלי Computational נוזל (CFD) ובדיקות נרחבות של מנהרות רוח חיוניות כדי להחליק את המעבר ולבטל תופעות לוואי.לפעמים, מעצבים להוסיף מילויים, גדרות, או לאיים כדי לנהל את זרימת סביב הקינק.

עיצוב Surface Design

פלמים, איילונים, וספוילרים חייבים להתאים את הגיאומטריה הצפונית. Actuators עשוי להיות ממוקם בזהירות כדי להימנע מהתערבות עם מבנה הזרוע ב bend. the Outboard aileron, למשל, עלול לאבד יעילות אם כנף משתנה בפתאומיות מדי, כך מהנדסים לעתים קרובות להשתמש משטחים של שליטה משולבת או מערכות אלחוטיות לעוף כדי לפצות.

משקל ועלויות מסחר

המורכבות המבנית והייצור המוסיפים את עלויות הפיתוח והיחידה.עבור כמה תוכניות מטוסים, ההישגים של כנף מקודמת עשויים לא להצדיק את ההוצאות, במיוחד אם המטוס פועל בעיקר בטווח מהירות צר.עם זאת, עבור לוחמים רב-מנועיים ותחבורה סופר-סטונית הדורשת יכולת רחבה של מהירויות, ה-Fol-off כמעט תמיד שווה את זה.

התפתחות היסטורית ויישומים מודרניים

כנפיים קרנודות התפתחו לאורך עשרות שנים, הופיעו על כמה מטוסים מהירים איקוניים ביותר שנבנו אי פעם.

חלוצי ה-Wing Pioneers

[ה]העידן שלאחר מלחמת העולם השנייה ראה את החיפוש החמור הראשון של כנפיים סחף עבור לוחמי סילון. מטוסים כמו ה-FLT:0.10.15MiG-15cioFLT:1 ו-FLT:2F-86 SabreFLT:3 השתמשו בסחף מתון, אך לא היו להם מהירויות גבוהות יותר של ⁇ ,5G-FLT:5,5, FLT, לעומת זאת, החל ל-Frank-Frank-F.

תחבורה סופר-סטונית

ה[[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[19[[19[[

גניבת תותחים ו- Multi-Role Fighters

(הידועים ב-[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] ו[[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[[[1924]]

פלטפורמות בלתי ידועות וניסויים

כלי רכב אוויריים בלתי מאוישים (UCAVs) כגון FLT:0 (X-47BibFLT:1 ו-FLT:2RQ-180veFLT 3: 3) מאמינים להשתמש בגיאומטריה מוכתמת כדי לאזן את הגניבה, הסיבולה, ויעילות גבוהה של הפלגה.

השוואה עם עיצובים אחרים

כנפיים קרנובות יושבות בין כנפיים פשוטות יותר ותכניות אקזוטיות יותר כמו כנפיים או כנפיים של החלפה.כאן הם משווים:

  • (ב) סחפה כנפיים (FLT:1) - פשוט, קל משקל, אבל סובלים ממעלית מדרגה חמורה ושפל נמוך במהירות גבוהה כנפיים קרנודות לשפר את שתי הסעיפים.
  • (FLT:0) כנפיים של אלטה (FLT:1) - ביצועים סופרוזיים מצוינים ומעלית גבוהה, אך לייצר גרר גבוה במהירויות נמוכות ודורשים מסלולים ארוכים.
  • (FLT:0) כנפיים של sweep כנפיים FIRLT:1) - להציע את הטוב ביותר של שני העולמות, אבל להוסיף משקל עצום ומורכבות מכנית.
  • (ב) [ה] [ה]]: [ה] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]]] [ה]]], [ה]התמרו על] [התמרו] [התמרו] על הזווית הגבוהה של ההתקפה, אך הם מאתגרים מבניים ומוכנים להתפצלות.

עבור רוב היישומים המהירים, כנף cranked מציעה איזון אטרקטיבי של ביצועים, משקל ומורכבות - במיוחד בשילוב עם בקרת זבוב מודרנית-by-wire.

מגמות וחדשנות עתידיים

כמו אווירופייס דוחף לעבר כלי רכב סופר-קולוניים בת קיימא, כנפיים מחונכות ככל הנראה לשחק תפקיד מפתח.כמה מגמות מתפתחות:

  • (FLT:0) מטוסי סילון עסקיים סופרוזיים 1FLT - חברות כמו בום סופרוזי ו- Aerion (לפני הסגר) חקרו כנפיים ג'ויגיות עבור מאך 1.7-2.2 הפלגות עם רעש ויעילות מקובלים.
  • (FLT:0) כלי רכב מעוררי השראה glideFeloph:1) - מגבלות תרמית ומבניות עלולות לכפות על מעצבים להשתמש בצורות מודבקות כדי לנהל אינטראקציות הלם על גופי הרמת.
  • (FLT:0) שליטה בזרימה קולקטיבית של שליטה בזרם:1 - שילוב כנפיים מובנות עם מטוסי סילון סינתטיים או פלזמה פועלים יכול להחליק את אזור הקינק ולאפשר מבנים קלים יותר.
  • (FLT:0) אופטימיזציה של מולי-אובייקטיביים של LT:1) - כלי מודרני של CFD ו- למידת מכונה מאפשרים למעצבים לחקור אלפי צורות כנף מוכוונות, אופטימיזציה לגרור, יציבות, ניתוח מכ"ם, ומשקל מבני בו זמנית.

מושג האגף הטמון רחוק מהתבגרות; כמו אלגוריתמים וחומרים משתפרים, הצורה האידיאלית המוצבת לכל משימה תהיה מעודנת יותר ויותר.

מסקנה

כנפיים קרנודות מייצגות פתרון אווירודינמי מתוחכם לדרישות של טיסה מהירה גבוהה.על ידי שליטה קפדנית גורפת, הרמת הפצה ומיקום הלם, מהנדסים יכולים להשיג גרור נמוך יותר, יציבות טובה יותר, ומאפיינים דוכנים בטוחים יותר בהשוואה לתכניות פשוטות יותר.העיצוב הוכח על מהירות מטוסים החל מקונקורד ועד F-22, והוא ממשיך להשפיע על הדור הבא של כלי רכב סופרניים ורחבים, בעוד שהרכבים מהירים ימשיכו לפעול, ככל שיהיו בעליל, כך, ככל שיהיו בעלי יכולת ריכוזית, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ללא ביצועים מורכבים, הם בעלי ביצועים גבוהים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, ככל שהרכבים חיוניים, הם בעלי ביצועים מורכבים, הם בעלי יכולת תכנון מהירה, ללא צורך, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלי רכב יציבים, ללא צורך, כלי רכב יציבים, ללא צורך, כלי רכב יציבים, ללא צורך, עלות גבוהה, ולכן הם בעלי ביצועים גבוהים, ללא צורך, ולכן, ללא צורך, כלי רכב יציבים, ולכן, ולכן, ולכן הם בעלי ביצועים מורכבים, עלות גבוהה, ללא צורך, ללא ביצועים מורכבים, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, עלות גבוהה, עלות גבוהה, ולכן הם בעלי ביצועים מורכבים, כמו