תכנון פלאפס לשיפור ביצועים אווירדינמיים במטוסי מטוסים קטנים

התפקיד הקריטי של פלאפס במטוסי ניסוי קטנים

פלמים הם בין המכשירים האירודינמיים המשפיעים ביותר הזמינים למעצב של מטוסים ניסיוניים בקנה מידה קטן.על ידי שינוי זווית ההסוה והאפקטיבי של התקפה, משטחים אלה ניתנים למטוס לייצר באופן משמעותי יותר מעל מהירויות נמוכות יותר - צורך בנטילת סיכונים בטוחים, שדות קצרים, וירידה מבוקרת.

האתגר הבסיסי בעיצוב מטוסים בקנה מידה קטן הוא שמספר ריינולדס הוא בדרך כלל נמוך - לעתים קרובות מתחת ל-500 אלף - מה שהופך את זרימת האוויר מעל כנף נוטה להפרדה מוקדמת. פלפס עוזר להפחית את זה על ידי energing שכבת הגבול ולהגדיל את המקדם המקסימלי (FLT:0CFLT:1LmaxFLT:2cioFLT 3:2ph) הבנת הפיזיקה הזו היא הצעד הראשון לקראת פיזור יעיל, אבל באמת לא צריך את החלקים היעילים שלהם.

כיצד Flaps Alter Aerodynamic Performance

פלפס משנה את שדה זרימת הכנפיים של הזרוע בשלוש דרכים עיקריות:

1. (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
2. (ב) ,0) ,5 , על ידי העלאת ההרחבה:2CIRFLT 3:LmaxcioFLT:4, פיזור מאפשר למטוס לטוס לאט יותר ללא דוכני, קיצור של השתלטות וגלגלי נחיתה.
3. (FLT:0Drag ModulationFLT:1) - כמה עיצובים מפלקים באופן מכוון להגדיל את גרר עבור גישות תלולות, נותן את הטייס שליטה על שיעור הירידה ללא שינויים כוח.

(ה) [ה]]] [ה]][ה]]][ה]]][ה]]]][ה]]][ה]]]][ה]]]][ה]]]] ל[ה], [ה][ה]]][ה[ה]]]], [ה[[ה[[המאה ה'], ו[[המאה ה'], היא בעלת ה'], ו[[המאה ה'], ו[[ה[[המאה ה'], ו[[המאה ה'], ו[[המאה ה', ו[[המאה ה', ו[[המאה ה', ו[[ה[[המאה ה', ו[[המאה ה', ו[[המאה ה', ו[[ה[[ה[[ה[[ה[[המאה ה']]],]],]], ו[[המאה ה', ו[[המאה ה',]],]],]],]],]], [[המאה ה[[המאה ה[[1924]], [[ה[[1924]],]], [[המאה ה', [[ה[[1924]], [[ה[[ה[[1924]]

סוגי פלאפס ותחזוקתם למטוסים קטנים

תגית: Flaps

הסוג הפשוט ביותר הוא משטח מתפתל ורחב לאורך קצה השביל של הכנפיים.כאשר deflected, זה מגביר את הסמן והמעלית, אבל גם מציג צץ האף למטה וגרור משמעותי בזווית גדולה. עבור מטוסים ניסיוניים בקנה מידה קטן, flaps פשוט הם אטרקטיביים בגלל הבנייה הקלה שלהם - לעתים קרובות רק גיליון של balsa או plywood עם קו ג'אט עם, עם יעילות נמוכה ביותר שלהם; הוא איטי יותר מ גרורתי נמוך יותר (לא פחות).

פיצול Flaps

פיזור של משטחים מורכבים משני משטחים נפרדים - אחד מחובר לעור העליון ואחד לנמוך.רק משטח התחתון של כדור הארץ התחתון deflects, אשר יוצר אזור של לחץ נמוך מאחורי הזרוע ומגדיל מאוד את גרר תוך הגדלת המעלית.העור העליון נשאר ללא הפרעה, שמירה על זרם השבר המוביל של כנף.

פולר פלאפס

(ב) , משיכתו של הלפיד (ה) היא צעד משמעותי במורכבות, הם מרחיבים את אחורים על מסלולים או קישורים לפני שמסתובבים היטב מטה, למעשה להגדיל את שטח האגף ואת ה-Samber.com מניבה את הרווח הגבוה ביותר של כל סוג של פיגור פשוט, לעתים קרובות (FLT5) של ציוד אחסון יעיל של כלי רכב חשמלי (Flower) אך ורקורד של ציוד מפלט חשמלי (Flower) הוא בעל ערך) של 4.

תגית: Flaps

(ב) , פיזור בין קצה השבר המוביל לבין קצהו של הזרוע, פער זה מאפשר אוויר באנרגיה גבוהה מן פני השטח התחתון להיות ducted מעל החלק העליון של הפלט, חידוש שכבת הגבול ועיכוב הפרדה.

שיקולים עיצוביים

סחר אווירודינמיקה - רשמי

המעצב חייב להחליט את זווית הסטה המרבית של המטוס הקטן, גבול מעשי הוא סביב 40-50 מעלות עבור ההמראה (פלפל חלקי) ו 60 מעלות עבור הנחיתה (פלה מלאה) מעבר 60°, הפרדה זרימה הופכת חמורה מדי, ואת עונש הגרור מעל פני כל קצה נוסף של טיטן.זה גם קריטי לשקול את אורך השבר ביחס ל- chordstaper הרגיל.

בחירת חומרים עבור ‪Little-Scale‬

משקל הוא המגביל העליון.עץ Balsa נשאר הראשי עבור דגמים רבים בשל יחס כוח-משקל מעולה וקלות של עיצוב.עם זאת, עבור כנפיים כי חייב לשרוד נחיתה גסה או עומסי גאז גבוהים, חומרים כגון plywood, פחמן-Fiber גיליון, או קצף-core מציעים יעילות טובה יותר.

עיצוב הינדנג והקישור

כתמים חייבים לאפשר סיבוב חופשי תוך שמירה על פער מדויק כדי למנוע סוגים מחייבים. Common עבור מטוסים קטנים כוללים:

• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) בסגנון רולברט (Robart-style hingepointsssveFLT:1) - זמין בגדלים קטנים, קל להתקין.

הקישור הבקרה צריך להיות נוקשה וחופשי של שמפו. Pushrods עם clevises או כדור קישורים הם סטנדרטיים.עבור מספר פלחי פיסה, מערכת צינור torque יכול לסנכרן הן flaps, אבל גישה פשוטה יותר היא להשתמש servo יחיד מוטבע באגף לנהוג הן על ידי LTs באמצעות דחיפה מפוצלת.

אינטגרציה מבנית וחיבור

פלמפס חווה עומס אווירודינמיקה שיכול להיות משמעותי, במיוחד בזווית סטיות גבוהה ומהירויות.מבחן עומס סטטי פשוט הוא להציב תיק חול על הערימה המופחת לחלוטין בעוד האגף מוחזק אופקית.המבנה צריך לתמוך לפחות 3 פעמים העומס המהיר המשוער. Reinforce את הטיפ עם רשתות Shear או פחמן ספאrs אם יש צורך.

שיטות פרוצדורות Computational וניסוייות עבור אופטימיזציה

מנהרת רוח נמוכה

עבור הניסיוניסט החמור, מנהרה רוח פתוחה פשוטה יכולה לספק נתונים בלתי תואמים. A Box מאוורר או מפוצץ על עלה מכוונת דרך יישר זרימה דבש וחיבור יכול לייצר חלק מבחן אחיד גדול מספיק עבור קטע כנף 30 ס"מ. הר האגף על איזון ממריץ עם מד כוח דיגיטלי כדי למדוד את המעלית וגרור בזווית של פליפה שונה.

Fluid Dynamics (CFD) עבור כנפיים קטנות

כלי קוד פתוח כגון OpenFOAM או אפילו את ה-FLT:0 (XFoil/XFLR5PSKFLT:1 מתאימים גם לניתוח אווירי מספר נמוך-המספר של ה-FLT: המעצב יכול לבדוק במהירות עשרות של ג'אופלמטים, פערים מרווחים, ודה זוויות ללא בניית מודלים פיזיים.

בדיקה, הרצה ואימות טיסה

לפני ביצוע עיצוב סופי, לבנות מודל חלקי של הזרוע עם flaps משתנה. Measurelift וגרור עקומות בטווח המלא של זוויתיות דה .ל לשים לב מיוחד יחס המעלית-to-drag ביחס סטה מתונה: אם זה נמוך מדי, המטוס יאבק לטפס עם שרוולים ממוקדים.

הערה בטיחותית: תמיד לטבול את מרכז הכבידה למגבלת הפטפט לפני בדיקות תצורה מעוקלת, כמו צג האף למטה מפריסת ה-Fap יכול לגרום רגישות מגרש מסוכן אם CG הוא רחוק מדי קדימה. versely,aft a CG יכול להוביל דו-צדדי אם flaps לגרום הזנב הראשון.

מקרה מחקר: בית קטן שנבנה באור אולטרהור עם Fowler Flaps

בהתחשב במטוס אולטרה סגול של 15 ק"ג עם 5.5 מ"מ עיצוב כנף מקורי (NACA 4412 Airfoil) דרש מהירות דוכנים 45 ק"מ / שעה.כדי לעמוד ביעדים אורך שדה, Fowler flapap עם 25% אקורד ו 30 מעלות דה השתקפות תוכנן.

מלכודות נפוצות וכיצד להימנע מהם

• (FLT:0) הערכת סמכות ה-FLT1) – מצפה לשפל קטן להפחית באופן דרמטי את מהירות הדוכנים מוביל לעתים קרובות אכזבה.
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) אם רק אחד מפורצים (או אם הם פורסים ללא אחיד), המטוס עלול לטבול ולגלגל באופן מסוכן.
• (ב) ⁇ :0) ,החלל הכבד (ה) ,0) ,(ה) , למערכות של דלי כבדות, משנה את CG קדימה ולהגדיל את האינטרטי של המטוס, להפחית את ההיענות.

מגמות עתידיות: הסתגלות ומורג'ינג פלאפס

בעולם המחקר, סגסוגת בצורת-זיכרון ופעולות אדזואלקטריות מאפשרות ל flaps שמשנים את הסומבר ברציפות בטיסה.בעוד עדיין אקזוטי עבור מטוסים ניסיוניים בקנה מידה קטן, יישום ברמה התחביבים באמצעות עור גמיש מונע על ידי סרבו או עיצובים מרובים-hinge הם מתעוררים. אלה "מחדש" פרויקט מבטיח אופטימיזציה חלקה של אווירודיאל לאורך כל הטיסה.

מסקנה

תכנון של מטוסים ניסיוניים בקנה מידה קטן הוא אתגר מתגמל כי משלב אווירודינמיקה, חומרים מדע, ואת חוסר יכולת מכנית.בחירה הפלט הנכון - בין אם פשוט, פיצול, Fowler, או מלוטש - תלויות על ביצועי המטוס, מורכבות בנייה, אך רמת המיומנות של המהנדסים היעילים, אם כי הם רק כדי לטפל באופן דרמטי יותר, במהירות גבוהה יותר, ציוד אווירי, ובדיקה מהירה, הם יכולים רק על ידי בנייה מהירה, רק על ידי בנייה מהירה יותר, כמו גם על ידי בנייה מהירה יותר, כמו גם על ידי אימון יעיל יותר, כמו גם על ידי ציוד יעיל יותר, ובקרת חומרים דרמטי יותר, כמו גם על ידי בנייה, כי הם לא יכול להשיג שיפור יעיל יותר, כמו גם על ידי בנייה, על ידי בנייה, על ידי בנייה, על ידי הנדסה מהירה, על ידי בנייה מהירה, אבל על ידי הנדסה מהירה, על ידי שיטות עבודה מהירה, על ידי שיטות עבודה מהירה, על ידי שיטות פעולה מהירה, על ידי שיטות פעולה מהירה, על ידי בנייה מהירה, כי הם לא יעילה יותר, כי הם לא יעילה יותר, 000 יעיל יותר, על ידי בנייה מהירה, כי הם יכולים להשיג שיפור יעיל יותר, כי הם לא יכול רק על ידי בנייה מהירה, כי הם לא יכול רק על ידי בנייה מהירה