פלאס כמטוסים רבי-פרודינמיים במטוסים סולאריים

החיפוש אחר תעופה בת קיימא דחף מטוסים המופעלים על ידי השמש מטיפוסים ניסיוניים לפלטפורמות תפעוליות המסוגלות לטיסות רב-יומיות, גבוהה-טווח.בניגוד למטוסים קונבנציונליים שמסתמך על מנועי הבעירה או טורבינות, מטוסים סולאריים פועלים בתוך תקציב אנרגיה קפדני: כל וואט שנאסף מתאים פוטו-וולטאיים חייבים להיות מוקצה בקפידה כדי להנעה, על מערכות לוח הבקרה, תוך כדי הגבלת זמן, יעילות, יעילות, יעילות של כלי רכב גמישים, כאשר הם אינם מאפשרים רק לגרורת-אווירה, באופן יעיל יותר, ודרישה, כמו גם בתנאי כוח-אווירה, כאשר הם לעתים קרובות, כאשר הם מופעלים, כמו גם כלי גרור מחדש, כמו גם כלי פשטים, אשר נועדו באופן יעיל יותר, כאשר הם מופעלים, ללא מגבלות איטי יותר, כאשר הם מופעלים, כמו גם כלי גרור יעיל יותר, כאשר הם מופעלים, אשר נועדו באופן יעיל יותר, כמו גם כלי גרור יעיל יותר, ללא מגבלות מוטוררית, כאשר הם מופעלים, כאשר הם מופעלים, כמו גם כלי גרורה, ללא מגבלות, ללא עומסים, כאשר הם מופעלים, כמו גם כלי גרור יעיל יותר, אשר נועדו באופן יעיל יותר, כאשר הם מופעלים,

מאמר זה בוחן את עקרונות האירודינמיקה תחת ביצועים מעופפים במטוסים המופעלים על ידי השמש, סוגים ספציפיים של flaps המשמש, מהנדסי מסחר עיצוב חייב לנווט, ואת הטכנולוגיות המתעוררות המבטיחות להפוך את המערכות האלה אפילו יותר יעיל. על ידי הבנת כיצד flaps אינטראקציה עם גיאומטריה, התנהגות של שכבת גבול, ושילוב פאנלים סולאריים, מהנדסים וחובבים כאחד יכולים להעריך את התפקיד העדין אבל עמוק אלה משחקים גבולות של גבולות טיסה גבולות.

קרן Aerodynamic של Flap

בליבתם, הטיפות הן מכשירים מרומם גבוהים שמשנים את ה-Sam, אורך ה- ord, או זווית יעילה של התקפה של כנף.במטוסים קונבנציונליים, הטיפות משמשות בעיקר במהלך ההמראה והנחתה כדי להגדיל את המהירויות הנמוכות, ומאפשרות לגלגלי קרקע קצרים יותר ומהירויות גישה בטוחות יותר.עבור מטוסים המופעלים על ידי השמש, אשר לעתים קרובות פועלים במהירות אוויר צנועה ובגבהים שבהם צפיפות אוויר נמוכה, לשרת תפקיד פעיל של כלי ניהול אוויר רחב יותר (L-D) אשר מופעלים (מסלולאריכותלים) אשר מופעלים על פני מערכת הפעלה רחב יותר של מערכת הפעלה) רחב יותר של שיטות ניהול אוויר רחב יותר של מערכת הפעלה (ל-L-L-L-L-L-ל-אוויר) אשר לעתים קרובות על פני מערכת הפעלה) רחב יותר של כלי רכב רחב יותר של מערכת הפעלה).

כאשר הטיפ מתפורר כלפי מטה, הוא מגביר את התוספת היעילה של הזרוע.זה משנה את חלוקת הלחץ, יצירת לחץ גדול יותר בין פני השטח העליון והנמוך יותר.התוצאה היא קו יעיל יותר של הרפסת המעלית (CFLT:0L,maxFLT:1), המאפשרת למטוס לייצר את אותה המעלית במהירות נמוכה יותר או לשאת תשלום גדול יותר באותו קצב, עם זאת, מנפח את השבר זרם השבר, עם זאת, מנפח את השבר של שימוש יעיל על פני השמש, בהתאם לזרימה, עם זאת, עם זאת, מנפח, עם זאת, מנפח את השבר, השבר, עם זאת, מנפח את השבר, מנפח את השבר יעיל של שפעת מהירות השמש.

אפקט אווירודינמי קריטי נוסף הוא השינוי של הלחץ ההפוך של כנף ⁇ . Flaps יכול לעכב או לקדם שכבת גבול בהתאם לתכנון שלהם. paps מלוטש, למשל, לתעל אוויר באנרגיה גבוהה מן פני השטח התחתון דרך פער כדי לחדש את שכבת הגבול על פני השטח העליון, ומאפשר סטיות גבוהות יותר לפני מתרחשת.

ה- Lift-to-Drag Ratio: המטבע של מטוסים סולאריים

בכל מטוס, היחס למעלית-ל-דראג הוא מדד ישיר של יעילות אווירודינמית.עבור מטוס המופעל על ידי השמש, L/D מתורגמת כמעט ליניארית לסיבולה. L/D גבוה יותר הוא פחות דחף נדרש לשמור על רמת הטיסה, אשר מפחית את כוח שואבת מערכת הנעה אופטימלית של מטענים מהירים יותר או לעומס.

בנוסף, משטר מספר ריינולדס של מטוסים סולאריים - באופן חד-משמעי בין 1003FLT:0 (5FreaLT:1 ; 10FLT:26FLT 3: 3) - כלומר כי השפעות של סקופ הן גדולות יחסית מאשר בזרימי מהירות גבוהה.Flap במספרים אלה ריינולדס הוא רגיש מאוד לסיומו, פער, ודה-זווית ייצור סובלנות יכול לייצר אפקטים על-דיוקנים נמוכים על-ידי סימולציה נמוכה (R)

סוגים של פלמות ויישומים שלהם ב- Solar Aviation

בעוד המאמר המקורי המפורט סוגים של קקטוס, מלוטש, ו-Fowler flaps, בדיקה עמוקה יותר מגלה נוף מנוד יותר של סוגי צנרת, כל אחד עם יתרונות נפרדים ומכשולים עבור פלטפורמות סולאריות.בחירה של מערכת ה-Fap תלויה בפרופיל המשימה של המטוס, מבנה כנף, משקל סביר ותקציב מורכבות.

תגית: Flaps

התכתות פשוטות הן העיצוב הפשוט ביותר: חלק מתפתל של קצה השביל המסובב מטה. היתרון העיקרי שלהם הוא פשטות מכנית ומשקל נמוך. עבור מל"טים סולאריים קטנים עם כנפיים מתחת 10 מטרים, flaps פשוט יכול לספק מספיק הגדלת קצבה ללא תוספת של עלות ייצור משמעותית.עם זאת, יעילות האווירודינמיקה שלהם מוגבלת.

תגית: Flaps

flaps מרופדים פער מתוכנן בקפידה בין הזרוע לבין קצה המוביל של השבר. מזל זה מאפשר אוויר בלחץ גבוה מן פני השטח התחתון לזרום למעלה מעל היפוך, ממריץ את שכבת הגבול ועיכוב הפרדה.התוצאה היא עלייה משמעותית בעיצובים מקסימליים של לחות מרומם - באופן דחוס 50 עד 60 אחוזים על פני שטף ברור באותו זווית דה-הדה - עם ירידה נמוכה יותר של מטוסים, במיוחד, כי הם נמצאים בטווח איטי יותר של חום, כי הם נמצאים בטווח איטי יותר, 000 איטי יותר, במיוחד, 000, 000, 000 קלושט, 000, 000, 000, 000, 000 איטי יותר, 000 איטי יותר, 000, 000, 000 איטי יותר, 000 עד 60 עד 60 עד 60 עד 60 אחוזים על פני הטמפרטורות איטי יותר, 000 עד 60 עד 60 אחוזים על פני משיכה ירידה במשקל גבוה יותר, 000 על פני משיכה ירידה במשקל גבוה יותר, 000 עד 60 אחוזים על פני הטמפרטורות איטי יותר, 000 עד 60 אחוזים על פני הטמפרטורות איטי יותר, 000 עד 60 אחוזים על פני הנפח, 000 קלושט אוויר חזק יותר, 000 על פני הנפח, 000 עד 60 אחוזים על פני הנפח, 000 על פני משיכה ירידה במשקל נמוך יותר, 000 על פני הנפח, 000 על פני

פולר פלאפס

[החליפים] משלבים את הסיבוב מטה עם תרגום אחורי, למעשה גדל הן הסמונים והן את אורך התיאום של הזרוע.פעולה כפולה זו מספקת את הרווחים החסכוניים ביותר של כל סוג של צנרת קונבנציונלית - עד 100 אחוזים או יותר מעל הזרוע הנקייה - בעוד גם עלייה של שטח כנף, אשר מפחיתה את עומסי הכניעה על כנף השמש הגדולה כמו LT:0 Airbus Zephyciorphirdrphird או 1Fapifer:

פיצול Flaps

פיצול flaps, אשר לפרוס רק מן השטח התחתון בעוד השטח העליון נשאר ללא שינוי, הם לעתים בשימוש על מטוסים סולאריים שבו פני כנף העליון מכוסה בצפיפות עם תאים פוטו-וולטאיים. כי ה flap אינו משבש את קו המפלט העליון, מיקום פאנל סולארי יכול להרחיב את קצה השביל, להגדיל את שטח ייצור הכולל.עם זאת, פלפס לייצר גבוה יותר לגרור מאשר מעוקל או Fool, בדרך כלל שימוש לוחית, בדרך כלל הוא משמש את המכונית שלהם הוא נהג הקירבה.

הסתגלות ומשורר פלפס

מעבר למשטחי קצה מותאמים או מזחלות, גוף גדל של מחקר חוקרת את פני השטח של שבילים הסתגלות או מורפיום של פני השטח של פני השטח.מערכות אלה משתמשות בסגסוגת בצורת-זיכרון, משככי כאבים, או עור גמיש מונע בהדרגה לשנות את ה-Storicials של מערכות הפעלה באופן קבוע וחלקי, ללא קווי hrete hing סולריים, מציעה שני יתרונות עיקריים:

דרישות עבור מטוסים סולאריים-Powered

הגדלת הטיפות לתוך מטוס סולארי מופעל כרוך במסחרי המשתרע הרבה מעבר אווירודינמיקה. צוות העיצוב חייב לשקול משקל מבני, צריכת חשמל של מערכת ההפעלה, ניהול תרמי, מניפולציה, ו - ביקורתי ביותר - אינטראקציה בין פריסת הטיפ וביצועים סולאריים.

משקל וחומרים

כל דקדוק נוסף למטוס סולארי מקטין את יכולת המטען או סיבולת, כך מבנים סולריים מודרניים חייבים להיות קלים ככל האפשר בעוד עדיין עם עומס אווירודינמיקה שיכול לעלות על 2g במהלך זעזוע או תמרון. מטוסים מודרניים להשתמש כריכים מורכבים בנייה מורכבת עם סיבים פחמן וקצף או ליבות דבש עבור משטחים רפלקטיים.

מערכת הפעלה ותקציב כוח

פעולת Flap צורכת חשמל, אשר עבור מטוס סולארי מגיע ישירות מאותו שלב photovoltaic כי סמכות מנוע הנעה ו avionics. Efficient Actuation הוא חיוני. רוב המל"טים הסולאריים להשתמש מנועים סרבו חשמליים עם רכבות הילוכים פלנטרית, השגת יעילות מעל 85 אחוזים.

אינטגרציה עם קרינת Photovoltaic

לוחות סולאריים על פני השטח הכנף מגבלות על גאומטריה ופריסה.אם הטיפות משתרעות מן קצה השביל, תאים סולאריים חייבים לעצור קצר קו hinge, צמצום אזור ייצור פעיל.חלקים ועיצובים מסוימים מורפיום להפחית את הבעיה הזאת, אבל הם מביאים את ההתאמות הטבוליות שלהם על פני השטח דקים, שיקול אחר הוא צלל: כאשר flaps הם יכולים להטיל צל על תאים סמוכים, יצירת תאים חמים או מכווץ כדי להפחית את התאים המשתנים.

מערכת בקרת מערכת

מטוסים סולאריים מודרניים מעסיקים מערכות בקרה אוטונומיות של טיסה אשר מנהלים את מצב ה-Freap כחלק מאסטרטגיה רחבה יותר של אופטימיזציה אנרגיה.מחשב הטיסה עוקב בקביעות אחר מהירות האוויר, זווית התקפה, עלייה בקצב, מצב הסוללה של מטען, אי-דימיות סולארית, וטמפרטורה, ואז בוחר הגדרות דלות הממקסימות את רמת האנרגיה הנקייה – ההבדל בין קלט סולארי וכוח אווירי הנדרש.

שלב הטיסה אופטימיזציה באמצעות Flaps

מטוסים המופעלים על ידי השמש עוברים דרך שלבים נפרדים של טיסה, כל אחד עם דרישות אווירודינמיקה משלו. אסטרטגיות פריסת Flap חייב להיות מותאם לשלבים אלה כדי למקסם את הסיבולת הכוללת של המשימה.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

בגובה נמוך, האוויר צפוף יותר ופאנלים סולאריים לייצר פלט כמעט מקסימום בשל הפחתת אטמוספירת אטמוספרית.עם זאת, Takeoff דורש להרים גבוה כדי להיות באוויר עם סולפס מוגבל בדרך כלל פרוס עד 15 עד 25 מעלות - תלוי בסוג העוף והטעינה כנף - כדי מהירות דואט נמוך יותר ולספק שולי בטוח מעל פני סיבוב.

הפלגה ב- Optimal Altitude

במהלך השייט, המטוס מבקש גובה שבו אי-דינס סולארי גבוה, מהירויות רוח הן חיוביות, וטמפרטורת האוויר נותרה בגבולות התפעול של סוללות. בשלב זה, הטיפות בדרך כלל ממושכות או פרוסות בזווית קטנה מאוד (0 עד 3 מעלות) כדי לנקן את יחס L / D אפילו פלסיטה מדרגה אחת יכול לשנות את זווית ההתקפה האופטימלית על ידי 0.5 מעלות, אשר עשוי להיות מספיק כדי לפצות על פני כדור השמש.

המונחים: and Station Keeping

עבור מטוסים סולאריים המבצעים משימות מעקב מתמשך או תקשורת, החלת במיקום גיאוגרפי קבוע דורש מעופף דפוס שנשאר בתוך אזור מוגדר.זה כרוך לעתים קרובות טיסה, אשר מגביר את גרר. Flaps יכול להיות פרוס באופן סימטרי כדי לסייע בהפיכת - פועל באופן משמעותי כמו משטחים שליטה רול - או סימטרי כדי להפחית את מהירות הדוכנים במהלך סיבוב חזק.

נפילה וארץ

ירידה במטוס סולארי היא בדרך כלל רומן מוצץ, עם הנוצות המדחף או מפסיק למזער את גרר. פלאפס הם פרוסים בשלבים כמו המטוס מתקרב לאזור הנחיתה, גדל לגרור את נתיב הירידה ללא בנייה מהירה מוגזמת. פריסת פליטה מלאה (בדרך כלל 30 עד 45 מעלות עבור עיצובים מעוטים) להפחית את מהירות המגע, ומאפשר נחיתה על פני השטח קצרים או בלתי נפרדים כי הם לעתים קרובות משולבת עבור טייסים אוטונומיים, אשר מופעלים, אשר מופעלים, אשר מופעלים עם מערכת מגע ללא צורך טייסים, אשר מופעלים, אשר מופעלים עם מערכת נחיתה גמישה, אשר מופעלת, אשר מופעלת, אשר מופעלת עם לוחצים, אשר מופעלת על ידי טייסים עם לוחמתים עם טיסים עם טיסים, אשר לעתים קרובות, אשר מופעלת, אשר לעתים קרובות, אשר מופעלת על ידי טייסים עם טיס טיס שטוחה, אשר מופעלת, אשר מופעלת, אשר מופעלת, אשר מופעלת עם לוחמת השמש.

התייחסות חיצונית וקריאה נוספת

הקוראים המעוניינים בפרטים טכניים עמוקים יותר מעודדים להתייעץ עם המשאבים הבאים:

  • (ב) ◄0 (AerospaceWeb) - ציוד גבוה ומוצרים מסוג Flaprated 1:
  • (FLT:0) Solar Aircraft Organization - Aerodynamic Design Principles of EvolutionFLT 1
  • (ב) NASA דוחות טכניים Server - Low-Reynolds - מספר Airfoil AeroדינמיתsFLT 1

מסקנה

פלפס הם הרבה יותר מאשר לכידת וסיוע נחיתה בהקשר של תעופה סולארית מופעלת.הם כלים אווירודינמיקה פעילים המשפיעים ישירות על משוואה איזון האנרגיה השולטת בכל רגע של טיסה.על ידי בחירת סוג של רפה, גיאומטריה ואסטרטגיה שליטה, מהנדסים יכולים לשפר את יחסי העיטות-to-draging בזמן מוגבל יותר של תנאים, להפחית את צריכת החשמל במהלך שלבים קריטיים, להאריך את המשימה - תוך שמירה על משקל מתוחכמות ותפקוד מתוחכמות של כוח מתוחכמות יותר.