Introduktion

Senare kontroll - förmågan att rulla ett flygplan - är en av de tre grundläggande flygaxlarna, tillsammans med planen och gässlet. Utan en tillförlitlig metod för att luta vingar kvar eller höger, skulle vända ett flygplan vara klumpigt i bästa fall och farligt i värsta fall. Tidig luftfartspionjärer erkände denna utmaning nästan omedelbart efter att ha uppnått kraftig flygning. Deras strävan efter exakt rullkontroll ledde till en av de mest konsekventa innovationerna i flygplan: aileronen.

Ursprung av Ailerons

Begreppet en separat kontrollyta som ägnas åt rulle uppstod inte helt bildad. Det utvecklades från tidigare metoder, den mest kända av vilka var vinge strider. Wright bröderna 1903 Flyer använde vingar varping för att uppnå lateral kontroll. Genom att vrida vingar via kablar, Wrights kunde öka lyft på ena sidan och minska den på den andra, initiera en rulle. Wing warping arbetade, men det lade allvarlig stress på vingstrukturen, begränsa flygplanets styrka och hastighet. Dessutom kunde det inte lätt anpassas till des rigid, cantiled wing dofting rulla wing wing rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla som rulla rulla rulla rulla rulla rulla rulla

Tidiga teoretiska grundvalar

Långt före Wrights hade uppfinnarna ansett idén om en gångjärnsflap. År 1868 fick den brittiska ingenjören Matthew P. W. Boulton ett patent för en "vinge med en rörlig flik" avsedd att styra rollen. Men inga praktiska flygplan existerade vid tiden, och Boultons koncept förblev teoretiskt. På samma sätt erkände den franska uppfinnaren Alphonse Pénaud ett modellmonoplan 1871 med en separat roder och en form av lateral kontrollyta.

Pionjärer för Aileron Development

Övergången från flygel till aileroner hände snabbt under det första decenniet av driven luftfart. Två nyckeltal - Robert Esnault-Pelterie i Frankrike och Glenn Curtiss i USA - visade sig vara de mest inflytelserika tidiga adoptörerna och utvecklarna av aileronen.

Robert Esnault-Pelterie

Esnault-Pelterie, en fransk flygplansdesigner, byggde sin första glidning 1904 och hans första drivna flygplan 1906. Han växte snabbt missnöjd med vingesvarning, hitta den strukturellt svag och svår att kontrollera. 1907 introducerade han aileroner på hans REP monoplane-liten, gångjärnspaneler monterade på vingspåret och opererades oberoende. Esnault-Pelteries ailerons var inte bara en förbättring; de visade en avsiktlig avvikt från Heroilernarna.

Glenn Curtiss

Över Atlanten experimenterade Glenn Curtiss med lateral kontroll på ett annat sätt. Hans 1908 juni Bug, ett biplan som är utformat för den vetenskapliga amerikanska trofén, använde små flikar mellan vingarna - kallade "interplane ailerons" - snarare än gångjärnade spårningsytor. Dessa arbetade på samma princip men monterades på vingslagarna. År 1911 hade Curtiss flyttat till konventionella spårnings-edge ailes på hans populära Curtiss Modellers engagerade flygplan.

Andra tidiga bidragsgivare

Medan Esnault-Pelterie och Curtiss är de mest kända, flera andra flygare bidragit till aileron utveckling. Henri Farman, en fransk luftfartyg, monterade aileroner till hans Farman III biplan 1909, förbättrar rollrespons under tur. Alberto Santos-Dumont experimenterade med små hängande ytor på hans Demoiselle monoplan. British Royal Aircraft Factory utvecklade också aileroner för tidig militär flygplan. År 1912, de flesta nya flygplansdesigner införlivade aileroner snarare än wing warping,

Aileron vs Wing Warping Debate

Varför vann aileroner slutligen? Debatten var inte rent teknisk; den involverade patent, nationell stolthet och flygplansprestanda. Wing warping hade en fördel: den kunde integreras smidigt i vingstrukturen utan att lägga till externa gångjärn eller drag. Men eftersom flygplanshastigheten ökade och vingar blev mer styv, blev stridsvagnar också opraktiska. Det krävde flexibla vingar, som begränsad strukturell effektivitet. Ailerons, däremot, kunde utformas som separata, starka paneler som inte äventyrade vingens primära strukturella strukturella munstycken också.

Den rättsliga striden mellan Wrights och Curtiss centrerad på Wrights breda patent som täcker lateral kontroll genom att vrida eller böja vingarna. Domstolen först upprätthöll Wrights monopol, men utbrottet av första världskriget tvingade den amerikanska regeringen att skapa en pool, bryta ut stalematet och låta tillverkarna använda aileroner fritt. År 1918 hade aileroner blivit standard på praktiskt taget alla stridsflygplan.

Evolution av Aileron Design

När aileroner blev normen fortsatte ingenjörerna att förfina sin form, placering och mekanism. Två anmärkningsvärda innovationer uppkom på 1920- och 1930-talet: Frise aileroner och differentialaileroner.

Frise Ailerons

Uppfunnits av den brittiska ingenjören Leslie G. Frise i början av 1930-talet, är Frise aileron utformad med en asymmetrisk gångjärn som projekt den ledande kanten av den uppåtgående aileronen i luftflödet. Detta skapar drag på nedåtgående vinge, motverka negativa gäsp. Frise ailerons blev populär på många flygplan, inklusive Supermarine Spitfire, och används fortfarande på vissa ljusa flygplan idag.

Skillnadsföremål Ailerons

Skillnadsföremål aileroner rör sig uppåt ett större avstånd än nedåt. Eftersom den nedåtgående aileron producerar mer drag, begränsar dess resor minskar negativa gäss. Detta enkla mekaniska trick var allmänt antaget på 1930-talet och förblir vanligt på moderna allmänna flygplan. Det tillät designers att uppnå bättre rullkoordination utan att lägga till komplexitet.

Påverkan på flygplansdesign och säkerhet

Antagandet av aileroner revolutionerade flygplansdesign på flera sätt. För det första tillät det högre vingbelastningar och starkare strukturer. Wings behövde inte längre vara flexibla för att varpa; de kunde byggas från metall och cantilevered, vilket leder till snabbare, tyngre flygplan. För det andra förbättrade ailerons kontrollmyndigheten med låga hastigheter, vilket gjorde avtagande och landning säkrare. För det tredje gjorde de aerobatiska manövrar som skulle ha varit omöjliga med vingning. Förmågan att utföra hållbara rullar och exakta bankvarv blev ett krav på senare militära för flygningar.

Idag är aileroner fortfarande en kritisk flygkontroll, ofta integrerad med spoilers eller flaperons på avancerade mönster. Deras historia är ett bevis på hur en enkel gångjärnsflakt - utvecklad genom försök och fel genom en handfull bestämda pionjärer - kan omvandla en hel industri. För vidare läsning om de tekniska detaljerna i aileronoperationen, ] NASA Armstrong Flight Research Center ger en utmärkt översikt över kontrollytor.

Slutsats

Ailerons historia är en historia om stegvis förbättring som drivs av nödvändighet. Från Wrights bräckliga vingar-varpande kablar till precisions-hinged ytor på moderna jets, lateral kontroll har kommit långt på drygt ett sekel. De tidiga pionjärerna-Esnault-Pelterie, Curtiss, Farman och andra-förtjäna erkännande inte bara för att uppfinna en enhet utan för att fortsätta genom lagliga strider, strukturella misslyckanden och de inneboende riskerna med flygplansplansarbetet.