מימון של High Lift Device Geometry

(התקני מעלית גבוהים הם משטחים אווירודינמיקה הנעשים במהלך ההמראה והנחתה כדי להגדיל את יעילות המעלית המקסימלית (FLT:0CIRFLT:1L,maxph:2reaFLT 3: 3) הם כוללים מכשירים מובילים כגון זחלים ו- Croegermatchs, ו-Breaking-Fowlers מפוצלים, פיזור,aps, ו-Flows, גם הם מתפתלים, כמו ריצוף, ו-Flows, כמו פריך, ו-Flows, ו-Flows, ו-Flows, גם הם.

מטוס תחבורה מודרני טיפוסי עשוי להיות כמה פלחים פיקסל ושניים או שלושה לוחות flap לכל כנף.כל אחד מהאורך של רכיב, הפצה זוממת, וצורה פורצת דרך הם אופטימיזציה לתנאים מהירים נמוך, אבל הגיאומטריה הממושכת שלהם חייבת גם למזער את ההתערבות עם זרימת האוויר של כנף נקייה.האינטראקציה בין המכשיר פרוס לבין הפצת הלחץ של הזרוע במהלך השייט היא גורם עדין אך קריטי באפקטיביות הכוללת של האוויר.

דרגו את מכניזם ב Cruise Caused על ידי High Lift מכשירים

כאשר מכשירים מרימה גבוהים מקודדים, התרומות העיקריות של גרר מגיעות משלושה מקורות: גרור פרופיל, הפרעה גרור ודלפה גרור.פרופיל גרר עולה מן החיכוך העור ולחץ על פני השטח של המכשיר.כל צעד, פער, או אי-השמדה מגביר את הבלבול המקומי ויכול לעשש את השכבה, העלאת חיכוך בעור.

במהלך השייט ב- Mach 0.78-0.85 עבור חברת תעופה טיפוסית של גוף צר, מספר ריינולדס הוא גבוה, ואפילו פגמים גאומטריים קטנים יכולים לייצר עלייה ניכרת של גרגרי גרר.לדוגמה, צעד 1 מ"מ על קצה מוביל יכול להגדיל את גרר על ידי 1–2% ב- Lift coefficients.Over a longhaul Flight, זה מתורגם לעונשי שריפת דלק משמעותיים.

פרופיל של מכשירים גנובים

הדחף של מכשיר המעלית הממושך הוא למעשה הסכום של חיכוך העור שלה גרר וכל לחץ גורר הנגרמ על ידי הפרדה זרימה מקומית. עבור מכשיר הוגן לחלוטין, חיכוך העור שולט.עם זאת, סובלנות ייצור, ללבוש לאורך זמן, ואת הצורך הטבוע של מנגנוני פעולה לעתים קרובות להציג צעדים קטנים או פערים. Computational נוזל דינמי (CFD) מחקרים הראו כי אפילו 0.5 מ"מ לאחור על פני השטח התחתון יכול להגדיל את פני השטח על ידי ירידה העור קרוב ל-12%.

« « « TERDING ON END

(הצומת בין מכשיר המעלית הגבוה לבין היסוד הראשי של הזרוע הוא מיקום התערבות קלאסית. עקבות סליאט, למשל, נוטה לזרם בין הזחלות לבין הזרוע.צורה החציונית שלהם ומיקום יחסי לזרם האוויר משפיע על שדה הלחץ המקומי.עיצובים מודרניים משתמשים בזרימת ירידים וחותמות כדי להפחית את ההתערבות, אך כל ירידות מוסיף שטח רטוב וניתן להפרדה בין 3D2D) בספירת ה- 0101.

Leakage and Cavity Drag

כאשר סלאטים וכובעים ממושכים, חללים השוכנים את המנגנונים חייבים להיות חתמים. פערים קטנים בקצה שבילי הזחל או קוץ בין ה-Fap והאגף הראשי יכול ליצור זרמי דליפות.הזרמים האלה עשויים ליצור מערבות פרציטיות שמגבירות את הגרור המושרה.ה של הגיאומטריה של החותם – לעתים קרובות גומי גמיש או מתכת – קובעים כמה טוב הפערים סגורים, כדי למנוע את הזמן הזה, כדי למנוע את התחזוקה גבוהה יותר, כדי לפקח על פני זמן, באופן קבוע, כדי להחליף את התחזוקה גבוהה יותר.

פרדוקס גיאומטרי מפתח ואפקטים שלהם על Cruise Drag

האינטראקציה בין גיאומטריה גבוהה של מכשיר הרים וגרור השייט נשלטת על ידי מספר פרמטרים.הרשימה הבאה מתרחבת על הגורמים שציינו במקור, הוספת פרטים נוספים והקשר ממחקר אווירודינמיקה מודרני.

המונחים: long

אורך הסגידה של מזחלות או ממושכות יחסית ל- ́ord כנף' הראשי משפיע על האצה המקומית של זרימה. אקורדים ארוכים יותר להגדיל את האזור רטוב, להעלות חיכוך עור. יותר חשוב, יחס ה- chord משפיע על הלחץ ⁇ ליד הקצה המוביל, אשר יכול לגרום מעבר מוקדם להפרעות. a מחקר על ידי בואינג על ה-737 MAX הראה כי אורך צ'אטרדורד מופחת על ידי בערך על ידי גרורה של בערך 1.2% לעומת 1.2%.

קאמר וקוטור

ההפצה הסומאלית של מכשיר מעלית גבוה מפוספסת חייבת להתאים את קו המאגד של כנף נקייה ככל האפשר.כל תקלה בסומבר יוצרת זווית יעילה של הבדל התקפה, יצירת חוסר איזון מרים וגרור המושרה. לדוגמה, ערימה השומרת על סומב חיובי קל כאשר מאריך ייצור רגע קטן של צבירת האף וגרורות נוספות לשימוש אופטימיזציה למחשב כדי להגדיר את הצורה הממושכת שעדיין מצמצם את ההשפעות הקטנות של מהירות נמוכה.

זווית של השתקפות (Rigging)

זווית ההדקה – זווית המכשיר ביחס לאגף כאשר הוא מאריך לחלוטין – היא פרמטר קריטי.אפילו השתקפות של פיגור חי קטן של 0.5 מעלות יכול להגדיל את גרר על ידי 2-3 ספירות גרר בשל שינויים במחזור המקומי ומיקום הלם על מחסומים אוויריים על-טבעיים.

גפ ו Overhang

עבור תצורה עם flaps או סלאטים מעוטים, הפער בין המכשיר לבין האלמנט הראשי של כנף נועד להאיץ את זרימת וenergize שכבת הגבול במהלך הפריסה. עם זאת, כאשר מתפתל, כל פער חי פועל כמקור של דליפה.Overhang - המרחק המכשיר משתרע מעבר קצה המסלול כנף כאשר מאריך - בסיסים אופטימיזציה, נועדו לסף מחדש של פחמן מתקדם יותר מאשר atrace (מחדש) לתוך סגסוגת מתקדמת יותר (Rateerretrace) לתוך ה-Ratetretraed) לתוך ה-Raterateraterateraterateraterateraterateraterupt.

ספקטרום וצעדים

סובלנות ייצור לשלוט על הצעד והפער בממשקים.גבהים של צעד מתקבל בדרך כלל על סדר של 0.1-0.3 מ"מ עבור חברת התעופה הנוכחית.עם זאת, על החיים של המטוס, ללבוש ודמיע יכולים להגדיל את השלבים. כמה חברות תעופה יישמו ב-Serviceduction תוכניות לפקח על פלושמנט מהיר ו-Halph.comt. השימוש ב ירידים אווירודינמיים על פני hhs חשופים הפך גם כן לסטנדרטי.

המונחים: Edge Thickness

קצה השביל של מזחלת ממושכת או מזחל צריך להיות חד כמו מעשי למזער את גרור הבסיס.עם זאת, דרישות מבניות ופעולתו לעתים קרובות לכפות עובי סופי.הגרור עקב שבילים בקנה מידה עם הכיכר של יחס עובי אל-כורד. על הבואינג 787, הקצוות שבילי העפעפיים מכופים ממכונה עם מכווץ כי להפחית פחות מ 0.5%, באמצעות ייצור chord כדי להשיג דיוק מורכב.

אסטרטגיות מסחר ואופטימיזציה

מהנדסים מתמודדים עם מסחר בסיסי: מכשירים להרים גבוה חייב לייצר הגדלת מעלית משמעותית במהירויות נמוכות, אך לייצר גרור מינימלי כאשר מוסטד.זה דורש אופטימיזציה רב-אובייקטיבית אשר מאזן דרישות סותרות.תהליך העיצוב האירודינמיקה בדרך כלל עובר דרך שלושה שלבים: עיצוב מושגי באמצעות שיטות אמפיריות, עיצוב מפורט באמצעות CFD, ואימות באמצעות בדיקות רוח ובדיקות טיסה.

Computational Fluid Dynamics (CFD) באופטימיזציה

כלים מודרניים של CFD מאפשרים למהנדסים להעריך אלפי וריאציות גיאומטריות במנהרת רוח דיגיטלית.ה-FLT:0adjoint MethodFLT:1 הוא חזק במיוחד עבור אופטימיזציה גבוהה של מכשיר הרים כי הוא למעשה מצמיד את הרגישות של גרר לשינויים צורה מקומית.לדוגמה, מחקר על ידי DLR (מרכז החלל הגרמני) השתמש אופטימיזציה כדי לשחזר את הזחלת של אזור תחבורה גנרית, להשגת ירידה של 4% תוך שמירה על ביצועים נמוכים.

קישור חיצוני:   VisLT:0DLR דוח על אופטימיזציה למכשירי המעלית הגבוהים באמצעות שיטות adjointeurFLT:1 (PDF).

מבחן מנהרת רוח

למרות ההתקדמות ב-CFD, בדיקות מנהרות רוח נשאר חיוני כדי לאמת את העלייה בגרור במספרים של ריינולדס בקנה מידה מלא. מנהרות רוח מספר ריינולדס, כגון ה-National Transonic Facility (NTF) בנאס"א לנגלי, יכול לדמות תנאי טיסה עם דמיון כמעט מושלם.ד נתונים מבדיקות כאלה שימשו כדי לחדד את ירידי המסלול על הבואינג 777X, הפחתת ההתערבות על ידי 8-300 ל-777.

קישור חיצוני:  IRLT:0 NASA Langley's National Transonic FacilityFLT 1

אופטימיזציה של Multi-Objective Algorithms

כדי להתמודד עם ביצועי הטרייד-off בין ביצועים גבוהים וגרורת השייט, מעצבים משתמשים באלגוריתמים גנטיים ואופטימיזציה מבוססת פונדקאית. שיטות אלה לייצר חזיתות Pareto כי דמיין את השילובים הטובים ביותר האפשריים.לדוגמה, מחקר שנערך לאחרונה על כנף מטוס אזורי עם Fowler flaps אופטימיזציה הן את ה-Fapord ואת לוח הזמנים דה-ד. התוצאות הראו עלייה של 15% ב- chapord יכול להיות מותאם ללא גרורת.

מעשי Constraints

משקל סטרקטיטורי, מורכבות המבצע, עלות הייצור ואמינות מטילים מגבלות על העיצוב הגיאומטרי. a מאוד רזה, חד משמעי עשוי להציע גרורת שיוט נמוכה, אך להיות חלש מבני או יקר לייצר.לכן, העיצוב הסופי לעתים קרובות מייצג פשרה מונחה על ידי כללי עיצוב אמפיריים ושיעורים מתוכניות קודמות.מערכת סלאט של A380, למשל, תוכנן עם תצורה מפופרת כי מופחתת ל- 1.5% יותר למנגנון פריסה, אך נדרשה יחסית ל- 1.5% יותר.

מושגים מתקדמים וכיוונים עתידיים

החוקרים ממשיכים לחקור מושגים חדשים שיכולים להפחית או אפילו לחסל את עונש הגרור של מכשירי מעלית גבוהים במהלך השייט.אלה כוללים מבנים מורפיום, בקרת זרימה פעילה, פערים הסתגלותיים.

מכשירים High Lift

מכשירים ממורפינג משנים צורה ברציפות במקום לפרוס מגאומטריה קבועה. A מורפיום מוביל יכול לעבור מצורה גבוהה של מעליות-מבשלת צורה נקייה, נמוכה-דראגית ללא כל פערים או שלבים.המבנה החכם (SARISTU) באירופה הראה אפו רפוי ממורפטיבי שמשנה בדיקות רוח גמישות שונות.

Active Flow Control

במקום לעבור משטחים, בקרת זרימה פעילה משתמשת במטוסים קטנים או מטוסים סינתטיים כדי לעכב הפרדה זרימה או לחדש שכבות הגבול.אם מוצלח, מערכות כאלה יכולות להפחית את הגודל הנדרש או המורכבות של מכשירים מכניים גבוה להרים גבוה.עבור השייט, הם יכולים לשמש גם כדי לפענוח פערים ללא הגבלת כוח על ידי הזרקת כמות קטנה של אוויר לתוך נתיב ההדלפה.

קישור חיצוני:  IRLT:0 NASA ecoDemonstrator Program ReviewveFLT:1.

רצף הסתגלות

חותמות הסתגלות עשויים מסגסוגת זיכרון צורה או מבנים מנופחים באופן מפואטי יכולים לסגור פערים לחלוטין במהלך השייט ולפתוח אותם במהלך פריסה.מערכות כאלה נבדקו בתנאי מעבדה ולהציג פוטנציאל כמעט לחסל את הדליפה. האתגר נשאר אמינות וההסמכה לשימוש במטוסי חיים ארוכים.

דוגמאות ל-Gמטריה Optimization

כמה מטוסים אמיתיים מדגימים כיצד תשומת לב זהירה לגיאומטריה של מכשיר המעלית גבוהה משלמת דיבידנדים ביעילות השייט.הזחלות של בואינג 787 Dreamliner נועדו עם צורה ייחודית "מבוגרת" המשתנה עם זווית פריסה; כאשר מאריך, משטח העליון של ה- 787 חלוש כמעט לחלוטין עם הזרוע, מצמצם את הצעד.

Airbus A330neo הציג עיצוב כנף חדש עם מסלולים מתואמים כי הם בצורת מחדש באמצעות CFD. ההפחתה וכתוצאה מכך בהפרעה גרר תרם לשיפור שריפת דלק 14% מעל A330ceo. במגזר סילון עסקי, המפרץ G650 משתמש במערכת מרומם גבוה עם סלילת חתך סגורה כי להפחית את הזיוט על ידי 3 ספירת יחסי לעיצובים לא ים.

מסקנה

הגיאומטריה של מכשירים מרים גבוהה יש השפעה ישירה ומדהימה על גרר אווירודינמיקה במהלך השייט. Parameters כגון אורך אקורד, סומב, זווית דה, פערים, צעדים, וחלקות פני השטח כולם תורמים לתקציב הגרור הכולל.באמצעות השימוש ב-FronicD מתקדם, ממשיך בדיקות מנהרות רוח מרובות, אופטימיזציה רב-אובייקטיבי, יצרני מטוסים מודרניים השיגו הפחתה משמעותית בתהליכים מתקדמים של בקרת בטיחות נמוכה אפילו.