Giriş Giriş Giriş
Modern uçaklar performans ve verimlilik arasında sürekli bir gerginlik var. Hava çerçevenin her milimetresi, her para birimi ve her protruding bileşeni, mühendislik ticaret standları tarafından ortaya çıkmaktadır.Bu propostlar tarafından yaratılan sürüklenmeler arasındaki en zarif çözümler arasında, gürültü, kullanım nitelikleri, hatta yapısal yaşam derindir.
Adillemelerin kökenleri, havacılık ilk günlerine geri döndü, tasarımcılar kumaşı keşfedince, doğrudan daha düşük işletme maliyetlerine dönüştürerek karbon emisyonlarını ve kanat-donanç kavimleri arasındaki hava akışını temizlemek için beton döküldüler. Bugün, hesaplama sıvı dinamikleri (CFD) ve gelişmiş kompozit malzemeler, mühendislere hassas olan adil bir şekilde şekillendirmeleri sağlar ve doğrudan karbon emisyonlarını azaltır.
Aerodinamik Fairings nedir?
Aerodinamik bir fuar[Dönetici:0)[Dönetici:0)))))))))) veya altta bulunan parçalarla entegre edilen veya entegre edilen bir şekilde, ve onlar, aerodinamik sürüklenme ve boşal geçişleri azaltmak için kullanılır.
Fairings, yere dayanan birkaç kategoriye girer:
- [FONT:0]Landing dişli adillemeler: Kapak tekerlekleri, strutlar ve uçuş sırasında geri çekilme mekanizmaları sabit kalabilirler veya dişli geri çekilmeden sonra dağıtılabilirler.
- [FONT:0]Pylon fuarları: [Dönder: [Dönder: 1) Motor pylonları (ve bazen motor-to-parçalı kavim) en aza indirmek ve turbulence uyandırmak için.
- [FONT:0]Dönekli adil bir şekilde adil bir şekilde: [Dönder: 1) Kanat ve fuselage arasındaki bağı karıştırır - genellikle “parçalı doldurmalar” olarak adlandırılır.
- [FONT:0]Tailcone ve anten fuarları: radomes, izing kenarlarında kullanılır, vb.
Herhangi bir adilliğin tasarımı, ağırlık, maliyet ve kullanılabilirlik için aerodinamik fayda dengelemek zorundadır. Özellikle iniş dişlisi ve pylons yüksek çünkü bu bileşenler büyük, ağır yüklü ve yüksek derecede uçuş sırasında maruz kalmaktadır. iyi tasarlanmış bir şekilde, uçağın% 1-3 oranında azalır, bu da havayolunun hayatına önemli yakıt tasarrufuna dönüşür. (Kaynak: 03:0)
Landing Gear Konsülasyonu Üzerine Etkisi
Kara dişlileri
Arazi dişli bir uçaktaki en büyük sürüklenme kaynaklarından biridir, tekerlekten gelene kadar hesaplayın ve sürüklenme aşamalarındaki toplam sürüklenmelerin% 15'i ve daha küçük ama hala yolcu sırasında önemli bir kısımdır (eğer dişli sabitlenirse, bir kez daha, tekerlekten iyiler, kısmen maruz kalan lastikler yaratır ve mekanizmaların birincil kaynakları şunları içerir:
- [FONT:0)Profile sürükler[DÜT 1: 1) tekerleklerden, strutlardan ve tork bağlantılarından.
- [FONT=0)Stference sürüklenme), dişli bileşenleri ve hava çerçevesi arasındaki bağlantıda.
- [FONT:0)Base drag[DÜT:1] kenarlarından uzaklara.
- [0]Flow ayrılıkları [Döneticileri arkasında)
Bu Kaynakları Nasıl Adillaştırır?
Karalama dişlileri - bazen küçük uçaklarda “patlar” veya daha büyük olanlara “gear pods” olarak adlandırılır - bu kaynakların her birine hitap edin.
- [FONT:0]Wheel fuarları:[Dönetici:[Dönetici:0)En yakın, profil ve baz sürüklenen bir kabuk. Birçok genel havacılık uçağında, bunlar sabitlenir; havayoluciler üzerinde, genellikle geri çekilmeden sonra veya katlanırlar.
- [FONT:0]Strut Adillemeler:[Dönder:[Döncükler, genellikle uyanın bir “knife-edge” kenarını dahil etmek için bir “knife-edge” izi kapsar.
- [FONT:0)Torque bağlantı adil bağlantı: Küçük, yırtıklı kapaklar, parasitik sürüklenme azaltmak için ssor bağlantı üzerinde (torque link) kapsar.
- [FONT:0]Wheel iyi adilleştiriciler: geri çekilmeden sonra tekerleğin üzerinde yakın olan, sürüklenmenin yanı sıra hareket etmesini engelleyen paniğe de engel olun.
Boeing 787 ve Airbus A350 gibi modern ulaşım uçakları, geleneksel alüminyum tasarımlarla kıyaslanmış ve aynı zamanda, yaklaşım sırasında dişlinin etrafındaki hava akışını düzelterek daha düşük maliyetlidir. (Kaynak:0)A - Landing Gear Gürültü Azımı azaltmak için uygundur[FLT 1: 1)
Retraction and Deployment Thinkations
Arazileme dişlileri geri çekilme döngüsüne müdahale etmemelidir. Birçok uçakta, fuarlar, bu zorlukların üstesinden gelmek ve geri çekilmek için men edilir.Bu, karmaşıklık sağlar: eylemciler, latches ve yakın sensörler de termal genişleme, de-iklim ve potansiyel yıkımlar için dikkate alınmalıdır.
Gürültü Azaltımı Gürültü
Fuarlar ayrıca iniş dişli aerodinamik gürültüyü azaltmak için önemli bir rol oynar - iniş sırasında topluma gürültüye büyük katkıda bulunan ve keskin kenarlar ile donatılmış keskin kenarlar, fuarlar, 14 gürültü standardı altında sertifika için önemli bir gelişme göstermiştir.
Pisalon Yapılarının Etkisi
Pylon Aerodynamics ve Interference Drag
Motor pylonlar, kanat (veya fuselage) ve motor nacelle arasındaki yapısal köprülerdir. Ayrıca gelen hava akışına da kanalken, gelen hava akışını da kanalize etmek gerekir. Onların varlığı kaçınılmaz olarak rahatsız edici bir hava akışı alanı yaratır - turbalık ve ayrılık - bu da kanat sınır tabakasını zayıflatır.
pylon, kanat ve nacelle arasındaki aerodinamik müdahale son derece karmaşıktır. aerodinamik müdahale, pylon ve pylon'un geçiş kenarını en aza indirmek için dikkatli bir şekilde şekillendirilmelidir.
Pisalon Fairings türleri
- [FONT:0]Pylon, arka arka arka arkaya doğru giden hava akımına doğru giden ve uyanmış bir kalınlığın uzatılması.
- [FONT:0]Pylonto-nacelle adillemeler:[Dönemli geçişler:[Dönderilmiş geçişler, pylon ve motor nacelle arasındaki kavurulmuş geçişler.
- [FONT:0]Pylon-to-wing fuarları: [Dönder: 1] Ayrıca “pylon eldivenleri” olarak adlandırılmış, bu da kanat daha düşük yüzeydeki pylon ek noktalarına sahip olan derin örtüleri genişletmiştir.
- [FONT:0)Mühendislik fuarları: [Dönder: Küçük, yırtıklı pompalar, jeneratörler veya hidrolik pompalar gibi dış motor bileşenleri kapsar.
Vaka Çalışması: Modern High-Bypass Turbofan Installations
Yüksek performanslı turbofan motorlarının büyük çapı (örneğin, CFM LEAP, Pratt & Whitney GTF, Rolls-Royce Trent) özellikle kritik tasarım yapar.Sekiz motor ve kanat arasındaki yakın çevreleme, aynı zamanda ters kutuplu ve akustik çizgilerin kurulumuna izin verir.
Yakıt Verimliliği ve Kilo Trade-Offs
Pisalon, ağırlık ve üretim karmaşıklığı ekliyor. Her bir adilleşmenin bir filo tarafından ölçülebilir bir azalmayla dengelenmesi gerekir. Pratikte, iyi tasarlanmış pylon fuarları genel olarak uçak sürüklenebilir% 0.5-1.5 oranında, bu da uçaktaki on binlerce dolara tasarruf sağlar.
Tasarım
Kilo vs. Drag
Adil tasarımdaki temel ticaret, aerodinamik performans ve kütle arasındadır. Işıklı adilleştirmeler yapısal cezayı azaltır ancak daha az katı olabilir, flutter veya vibrasyon sorunlarına yol açmalı. Kompozit malzemeler (karbon-fiber-reinforced polimerler, cam-fiber kompozitler) olumlu bir güç sağlar ve karmaşık, aerodinamik şekillere yol açabilir.
Termal ve Çevre Direnişi
Yakın motorlara sahip olmak yüksek sıcaklıklara (özellikle de egzoza yakın) dayanmalıdır. pylon fuarları için, malzeme 200-300 °C'ye kadar ısıtmalıdır ve yakıta, petrole ve hidrolik sıvıya dayanıklı olmalıdır.
Kullanılabilirlik ve Erişim
Düzenli bakım gerektiren bileşenleri sıklıkla kapsar - iniş dişlileri, fren hatları, pylon kablolamaları. Bu nedenle, fuarlar hızlı bir şekilde çıkarılabilir (veya erişim panelleri vardır) özel aletler olmadan. Hızlı sürümcüler, menajerler ve hafif kompozit paneller, bağlayıcı-setler ile yapılır.
Sertifika ve Güvenlik
Uçaklar, birincil yapı olmasa da, hala sertifika gereksinimlerine tabi tutulurlar.Onlar bir lastik patlama olayına karşı çıkma ve bir yangından dolayı) uçuş kontrolleri, iniş dişli geri çekilme veya acil durum sistemleri.
C ⁇ Modeling ve Test
Sağın Rolü
Modern fuar neredeyse tamamen dijital alanda başlar. C ⁇ sıvı dinamikleri (CFD), kanaldaki akışı ve pylonların etrafında simüle etmeye, ayrı ayrı ayrılığa sahip geometriyi yüksek verimlilikle şekillendirmeye olanak sağlar. ReynoldsAveraged Navier-Stokes (RANS) ve Büyük Eddy Simülasyonu (LES) turbul edilebilir uyandırma yöntemleri - ekint yöntemleri gibi - geometrik kısıtlamalara saygı göstermek için adil bir şekilde şekillendirebilir.
Rüzgar Tüneli Geçerlilik
CFD'nin gücüne rağmen, rüzgar tüneli testleri önemli. Evlat baskı parçaları ile modeller, güç dengesi ve petrol akışı görselleştirme hesaplama tahminlerini doğrulamaktadır.In iniş dişli gürültü, anechoic rüzgar tünelleri (e.g., NASA Langley Sessiz Akışı), fuarların akustik faydalarını ölçmek için transonik tünellerde sıklıkla test edilir.
Uçuş Testi
Sonuçta, yeni bir fuar tasarımı gerçek uçakta doğrulanmalıdır. Uçuş test kampanyaları yakıt akışı karşılaştırmaları ile sürüklenme ölçümlerini, adil performans iyileştirmelerini protesto ettikten sonra ve mikrofon dizilerini gürültü seviyelerini değerlendirmeleri gerekir.For filo operatörleri, retrofiting kitleri (e.g., eski iniş dişli sistemleri)
Future Trendleri
Morphing ve Active Fairings
Mevcut fuarların bir sınırlaması, tek bir uçuş koşulu için optimize edilmiş olmasıdır - tipik olarak seyir. morfing yapılarına yapılan araştırmalar, farklı uçuş aşamalarındaki şekil değiştirme veya gürültüyü azaltmalarına izin verebilir. Örneğin, tırmanma sırasında (çalışan) ve kontratlar sırasında genişletilebilir.
Katkı İmalatı
3D baskı (additive Manufacturing), geleneksel kalıp veya işleme ile elde etmek zor olan karmaşık, organik şekillerin üretimini sağlar. İç lattice yapıları ile fuarlar daha hafif ve daha güçlü olabilir. Tümleşik soğutma kanallarını veya montaj noktalarını gerektiren fuarlar için, katkı maddeleri ve basit bir montajlama yolunu sunar.
UltraEfficient Bölgesel ve Kentsel Hava Hareketliliği
Yeni uçak kavramları - elektrikli dikey yük ve iniş (eVTOL) araçları, hibrit-elektrik bölgesel uçak - sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık kullanılan gürültü ve güvenlik için sertifika standartları ile elde etmek için kritik olacaktır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Aerodinamik fuarlar kozmetik ekslerden çok daha fazlasıdır. Onlar modern uçak tasarımının temel bir unsurudur, iniş dişlisi ve pylonların sürüklenme, daha düşük yakıt tüketimi ve gürültü özelliklerini geliştirmek için akışları şekillendirir. İyi tasarlanmış iniş dişlileri ve pylonings ile birlikte toplam uçak sürüklenmelerini azaltabilir ve bir filonun yaşamı boyunca önemli operasyonel tasarruf ve çevresel faydalara ve çevresel faydalara neden olur.
Havacılık mühendisliği gelişmeye devam ettikçe, adil tasarım daha da rafine olacaktır. Gelişmiş hesaplama araçları, yeni malzemeler ve aktif akış kontrol teknolojileri, neyin mümkün olduğunu sınırlara taşıyacaktır. Filo operatörleri ve bakım kuruluşları için, adilleştirme rolünü anlamak - ve devlet-öteki-kir-saniye yatırım yapmak - önemli bir rekabetçi avantaj sağlayacaktır.
[FONT:0]Further okuma: Uçakların aerodinamiklerine daha derin bir at için, bkz.D:0)SAE International'ın *Aircraft Drag Reduce* handbook).