Akışkanlar Mekaniği ve Dinamikler
Canard ve Conventional Tail Yapılarının Aerodinamik Ticaretlerini Analiz Etmek
Table of Contents
Uçak tasarımcıları, ampennage'ı şekillendirdiğinde temel bir kararla karşı karşıyadır: yatay kontrol yüzeyleri bir kano ve geleneksel kuyruklar arasındaki kanatın önünde oturmalıdır, tarihsel bir önceki, modern tasarım uygulaması ve her uçuş performansının her yönüne göre, statik istikrar ve manevra kabiliyetine sahip olmak için aşağıdaki analizler.
Empennage Yapılarının Genel Bakışı
Empennage – kuyruk meclisi – uçağın arka kanadını kesmek için gerekli olan güçleri ve genellikle kanat tarafından üretilen bir anda dengelemek için bir adım atmaktır.
Canard Konsülasyonu
Tarih ve Notable Örnekler
16. Sezonun 6. Bölümde yer alan ve özellikle Burt Rutan'ın [Dönetici] tarafından yeniden canlandırılan, [Dönetici] ve [Dönetici] gibi modern askeri uçakları da genişletilebilir.
Aerodinamik Prensipleri
Bir kanard düzeninde hem de ana kanatın asansörü açması ve ana kanadın kapatılmasını sağlamak için her iki taraf da daha yüksek bir saldırı açısına sahip, bu yüzden ilk önce, kanardın bir tezgahını azalttığı için, saldırının açısını azaltıp ana kanadın hedeflediği için faydalı olur - önemli bir güvenlik avantajını da değiştirebilir.Bu, üç boyutlu bir girişime katkıda bulunur.
Kesme sürüklenmesi açısından, düzgün tasarlanmış bir kanal, geleneksel bir kuyruka göre toplam sürüklenebilir.Bu nedenle kanolar düşük hızlarda veya yüksek bir saldırı açısına göre daha küçük olabilir.Tam olarak, geleneksel bir kuyruk aşağı itmelidir, ki bu da asansörden gerekli artışlar ortaya çıkmaktadır.
Canard Designs'ın Avantajları
- [FONT:0]Superior tezgah özellikleri:[Dönder: 1) Ana kanattan önce kana içilir, doğal bir perdeye veya düz bir spin riskini azaltır.
- [[Düzücük:0)Redüklenen kesim sürüklenme:[Dönesel asansör üreten iki yüzeyle birlikte, indüklenen sürükle cezası, bir indirme gerektiren geleneksel bir kuyruktan daha düşük.
- [FONT:0)Enhanced asansör kapasitesi:) Canard genel asansöre katkıda bulunur, daha küçük bir ana kanat veya yüksek kanat yüklemesini yapmadan şarj eder.
- [FONT:0]Gelişmiş manevra kabiliyeti:[Dönetici:[Döneticileri) Canard konfigürasyonları çok yüksek anlık dönüş oranları elde edebilir, çünkü kanalda burun toplayıcısı anılarını hızla ekliyor, özellikle de bir elevon olarak göz ardı edildiğinde.
- [FONT:0]Pitchup direniş:[Dönetici: 1) Yüksek adadaki saldırı, bir kano düzenindeki ana kanat, dengesiz kalma eğilimine yol açıyor.
Canard Designs'ın Disadvantages
- [FONT=0)Complex etkileşimleri:[Dönetici:[Dönetici:0)[Döneticileri:[Döneticileri:[Döneticileri)[[Döneticileri)))[[Döneticileri yıkamak ve uyandırmak ana kanatla müdahale edebilir, asansör veya akış ayrımına neden olur.
- [FONT:0)Structural ağırlık:[Dönetici:[Dönetici:0)) Ağırlık merkezinin ilerisinde kontrol yüzeyleri genellikle bükme anlarını ve flutter marjlarını işlemek için daha uzun bir bulanık burun veya daha ağır bir şekilde ileri yapı gerektirir.
- [FONT=0)Handling vs. istikrar ticareti-off: Canard uçakları genellikle statik olarak kararsız uzun zamandır kararsız olarak, uç-kablosuz bir şekilde, karmaşıklaşma gerektiren bir şekilde tasarlanmıştır.
- [FONT:0) Burunda yakıt veya ödeme yükü için hacim: Canard'ın yapısal eki ve hareketli yüzeyler ileri fuselage alanı tüketmektedir.
- [FONT:0]Spin kurtarma zorluğu:[Dönetici:[Dönetici] Eğer kanda durgun bir şekilde durulabiliyorsa, bu hareket geleneksel kuyruk tasarımından daha iyi bir şekilde geri kazanılabilir.
Canard türleri
- [FONT:0] Close-coupled canard: Ana kanatın uygun müdahaleden faydalanması ve savaşçılardaki ortak (Eurofighter).
- [FONT:0]Uzun çift kana sahip: Daha hafif bir tezgah ilerlemesi ve daha büyük statik istikrar için ana kanattan çok ileri bir adım atmış durumda.
- [FONT:0] Free-floating canard:[Dönetici: Kontrol bağlantıya sahip değildir; kanard, saldırıya bağlı olarak serbesttir ve bir saldırının kendi açısını ayarlamak için kullanılır.
- [FONT:0)Variable-incidence canard:) Farklı uçuş aşamaları için saldırı açısını değiştirmek için geri dönülebilir, verimlilik optimize edebilir.
Konvansiyonel Tail Konsülasyonu
Tarih ve Notable Örnekler
Geleneksel kuyruk, bir yüzyıldan beri hakim bir düzen olmuştur, Fokker Dr.I triplane to the Boeing 737 ve Cessna 172. Temel prensibi, kanatın arkasında bulunan kuyruk, kanatın eğime karşı çıkmak için bir kuvvettir - milyonlarca uçuş saati ile kanıtlanan bir yöntem de standart değildir.
Aerodinamik Prensipleri
Geleneksel kuyruk, kanatın alt kısmında çalışır. Çünkü kanat hava akışının aşağı doğru, en az ıslak bir alan ve dikkatlice havafoilleri ile birlikte, uçak verimliliğini etkileyen en etkili saldırı açısını arttırır.
Geleneksel kuyrukların bir aerodinamik avantajı, ana kanat tezgahlarından büyük ölçüde izole olmasıdır: kuyruk genellikle daha düşük bir saldırı açısına yerleştirilir ve kanat tezgahlarında olumlu bir alan kontrolü sağlar. ek olarak, kuyruk pozisyonu genellikle daha iyi bir şekilde ilerliyor.
Konvansiyonel Tails'in Avantajları
- [FONT:0)Proven kararlılık: [Dönetici] Uçak doğal olarak sabittir; eğer burun yükselirse, kuyruk indirme onu geri getirmek için yükselir ve tersi.
- [FONT:0]Simpler aerodinamik: kuyruğun üzerindeki akış iyi anlaşılmış ve tasarım araçları olgundur. Rüzgar tünelleri bol boldur.
- [FONT:0]Ease of maintenance and accessibility: Asansör ve rudder kolayca yere ulaşır, dönüş süresini ve denetim maliyetlerini azaltır.
- [FONT:0)İyi spin kurtarma özellikleri:[Dönder: 1) Konvansiyonel kuyruklar bir spine karşı güçlü bir otorite sağlar ve aşağı kuvvet burunu aşağıya indirmeye yardımcı olur.
- [FONT:0) Arka tarafta bulunan motorlar için uygun olarak: T-tail konfigürasyonları, motor egzozundan yatay stabilizatör, sıcak gazdan uzaklaştırmak için.
Konvansiyonel Kudvanajların Dezenleri
- [FONT:0)Trim drag cezası:[Dönder:[Dönder: 1 ) kuyruğun indirilmesi, özellikle düşük hızlarda ve yüksek arsalarda artış göstermesi için kanat gerektirir.
- [FONT:0]Drag yapıdan:[DFLT:1] kuyruk yüzeyleri kendileri, artı bir aft-body, ıslak alan ve parasitik sürüklenme ekleyin.
- [FONT:0]Weight ve denge:[Dönetici:[Dönetici] Kuyruk merkezinin hemen hemen hemen arkasındaki ağırlık, yapısal bir kitleye ekleyen daha uzun bir fuselaj gerektirir.
- [FONT:0) T-tail uçağında Deep tezgah riski: Eğer kanat tezgahları ve kuyruk, kanatın uyanmasında yükselebilir, sınırlı bir kurtarma ile derin bir tezgaha yol açabilir.
- [FONT=0)Redüklenen manevra kabiliyeti:[Dönetici:[Dönetici:0) Yüksek saldırı açısında kuyruk hızlı bir şekilde karşılaştırılabilir, anında dönüş performansı sınırlandırabilir.
Sözleşmeli Kulübünlerin Variations of Conventional Tails
- [FONT:0]T-tail:[Dönem:[Dönem: 0,0) Yatay stabilizatör dikey üstteki dikey fin. Birçok süpürücü uçakta (Boeing 727, MD-80) kuyruk-siyonel müdahaleyi azaltır, ancak ağırlık ve derin durgun risk getirir.
- [FONT:0)Cruciform kuyruğu:[Dönetici:[Dönetici:0)) Yatay stabilizatör yarı yukarı dikey fin, yapısal destek ve aerodinamik temiz hatları dengelemek.
- [FONT:0)H-tail (twin kuyruk): ), aralarında yatay bir stabilizatör ile iki dikey fin. Bazı büyük taşımalarda kullanılır (An-225) rudder redüpsiyon için.
- [FONT:0]V-tail:[Dönetici:[Dönder:0))[[Dönder:0))))) Bir tek yüzey, hem de bir ruddervator aracılığıyla kontrol etmek için yukarı doğru kontrol sağlar.
Aerodinamik Ticaret-offs Karşılaştırma Analizi
Stall ve Spin Recovery
Bu, sabit bir şekilde yapılan bir kurtarmanın önemli bir parçası: ilk kez, bir köşe tezgahları üretmek, doğal bir burun aşağısı anlık olarak üretilen bir pilotlar, bu yüzden kanardlar spin kurtarmada popüler; kuyrukların çok fazla performans ve sertifikalı ışık tasarımları sporu vardır. ancak, bir kez bir spin geliştirir - özellikle de garsonlar asimetrik olarak geri çekilmek için kontrol daha zor olabilir - çünkü ileriye dönük yüzeyler her iki aşamada daha güvenli rotasyonlar yapılır.
Trim Drag ve Verimlilik
Belirli bir brüt ağırlık ve kanat alanı için, bir kanard genellikle biraz kazanımlara sahiptir, çünkü aşağı yıkamak ve negatif asansör üretmek yerine, uygun durumlarda% 5 ila% 15'e kadar, NASA'nın müdahalesine göre, CG'nin sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık, CG'ın, CG'
Maneuverability ve Agtitude
Savaş uçakları için, anlık dönüş hızı ve burun nokta yeteneği kritiktir. Eurofighter Typhoon gibi savaşçılar 9 g çekebilir ve yüksek basamaklara sahip olabilecek tam taksitlere güvenebilirler, ancak yüksek açılardan pozitif kuyruk kontrolüne ihtiyaç duyarlar.
Yapısal Bütünleme ve Kilo Verme
Kanlı düzeni sorunları yapısal tasarımcılar: Foreplane ve destek yapısı çok ileri yerleştirilmelidir, genellikle uzun bir burun veya ileri kanat kutusu gerektirir.Bu, kuyruk yüzeyleri gripten karşı direnmek için yeterince zor olabilir. Birçok çalışmada, kanaryın ağırlığı ana kanat büyüklüğündeki azalmayla dengelenir, bu yüzden küçük bir ağırlıkta fayda sağlayabilir.
Radar Cross-Section ve Stealth
Stealth düşünceler canard tasarımlarına ilgi duyuyor. Bir kanard, radar destekli malzemelerle tedavi etmek zorlaşır ve özellikle de V-tail, bazı açılardan gelen motor yansımalarına yardımcı olabilir. ancak, kanaryolar tüm radar-absorbent malzemeleriyle tedavi etmek zorlaşır.
Tasarım ve Ticaret-Offs
Misyon Profil Etkisi
Nihai seçim göreve bağlıdır. Yakıt verimliliğini öncelik veren uzun vadeli bir iş jeti minimum kesim sürüklenme ile temiz geleneksel bir kuyruktan yararlanabilir, bir antrenör veya ışık spor uçağı bu değerlerin durgun bir davranışın bir kanarya doğru eğilebilir. Savaş görevleri için çeviklik ve post-stall yeteneği kanarda karşı çıkabilir, ancak her uçak kanat yüklemesine, güçlendiricisine ve operasyonel ortamı daha da iyi bir şekilde düzeltebilir.
C ⁇ Akışkanlar ve Rüzgar Tüneli Test
Ne yapılandırma doğal olarak üstündür; şeytan, detaylardadır. Modern CFD araçları, tasarımcıların kanoya müdahalesini analiz etmelerine izin verir, geleneksel bir kuyruk, Sukhoi Su-35'te görüldüğü gibi, bu hibrit testlerin hem de ilerlemeyi doğrulamak için gerekli kalır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Kanard ve geleneksel kuyruk konfigürasyonları arasındaki aerodinamik ticaret, ince ve bağlam bağımlıdır. Canards üstün bir tezgah davranışı sunar, kesme sürükler ve etkileyici çevikliği talep eder, ancak her yapılandırmayı güvenli, verimli ve bakım cezaları için optimize edilebilir. Konvansiyonel kuyruklar kanıtlanmış stabilite sağlar, sağlam bir geri yükleme ve daha basit yapılarda, ancak yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte limitli bir şekilde sınırlandırılabilir.
[FONT:0]Further okuma:[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜDÜDÜDÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜDÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN