Giriş: Replasmanlı Kanat Vücut Uçakları Sözlüğü

Havacılık endüstrisi, yakıt yakma, emisyonlar ve işletme maliyetlerini azaltmak için sürekli baskı altında ve güvenlik ve performans geliştirmek için maliyetler altında.Bu talepleri ele almak için en umut verici hava çerçeve konseptleri arasında, platomik taş (BWB) konfigürasyonu ve NASA tarafından yapılan erken çalışmalar, BWB'nin teknik olarak %20-30'un aynı büyüklükteki tasarruflarını azaltabileceğini öne sürüyor.

Ancak, bu avantajların benzersiz aerodinamik ve yapısal zorlukları çözmesi, özellikle de düşük hızda uçuşun ortadan kaldırılması, yaklaşım ve iniş gibi uçların gerçekleşmesi gerektiği anlamına gelir. Flaps – taşınma yüzeylerdeki izodik kenardaki yüzeyleri – özellikle de daha düşük hızlarda ek asansör üretmek için gereklidir.Bir BWB, ayrı bir kuyruk ve yüksek entegre geometrinin yokluğu, fıstık tasarımının kararlılık, kontrol yetkisi ve verimli hava akışı korumak için dikkatli bir şekilde uyarlanması gerektiği anlamına gelir.

What Are Ölmüş Kanat Bedeni (BWB) Uçak?

Bir plad Edilen Kanat Vücut uçakları, kanat ve fuselage arasında sorunsuz bir geçiş sunuyor, geleneksel tasarımlarda bulunan keskin eklemleri ortadan kaldırmak için tüm hava çerçevesi eylemleri, merkezi bölüm (yerdeki yolcular veya kargolar evleniyor) ile birkaç aerodinamik avantaj sunuyor: Bu yapılandırma birkaç aerodinamik avantaj sunuyor:

  • [FONT:0)Redük Drag: [Dönder: [Dönder, sürekli form ıslak bölgeyi ve biçim sürüklenmesini azaltır.
  • [FONT:0) Geliştirilmiş Asansör-Drag Oranı: BWB tasarımları yüksek L/D oranları elde eder, özellikle de seyir koşullarında, doğrudan yakıt tüketimine çevirerek.
  • [FONT:0)Structural Verimliliği:[Dönetici:[Dönetici: 0,4] Derin merkez gövdesi bazı alanlarda hafif yapılara geçirebiliyor.
  • [FONT:0) Düşük Gürültü: [Dönetici: [Dönderlik, hava yoluyla monte edilebilir, yer gürültüsünü kaldır ve iniş sırasında azaltılabilir.

BWB konfigürasyonları 1990'lara geri dönüyor, NASA'nın X-24 kaldırma vücut deneyleri ve daha sonra X-48B ve X-48C göstericileri Boeing ve NASA tarafından akışladı.Daha yakın zamanda, Airbus düşük hızlı kullanım, kontrol yüzeyi etkinliği ve stabilitesi ile elde etti (FESE)

Anahtar Yapısal ve Geometrik Özellikler Flaps ile İlişkili

BWB uçaklarının dış kanatlara geçişleri gereken geniş, düz bir merkez gövdesi vardır. Merkez vücudunun izi genellikle düz veya biraz süpürülebilir, fütüre sistemleri için geniş bir alana sahip. Ancak, geleneksel bir yatay kuyruk yokluğu, üst düzeyin kontrol edilmesi gereken karmaşık baskılar veya ayrı asansörler, merkezin yolunda bulunan etkileşimlerin uzaklaşması gerekir. Flap dağıtım bu nedenle kesme noktaları ile koordine edilmelidir.

Uçak Performansında Flaps Rolü

Flaps, camı artırmak ve bazı durumlarda, bir kanatın hizasını arttırmak için bir uçaka izin veriyor. Aynı hızda asansör miktarını daha düşük hızda, çekme ve iniş mesafelerini artırmak ve güvenlik marjlarını artırmak için iyi bir şekilde teşvik ediyor. Flaps ayrıca aşırı hız inşa etmeden aksaklığı artırmak için de artırıyor.

  • [FONT:0]Center Body Integration:[Dönetici:[Dönetici: 0 ) Bir BWB merkezi bölümündeki Flaps, yerçekimi merkezine göre büyük an kolu nedeniyle önemli ölçüde alanı etkiler.Bu, burun veya burun aşağısı nedeniyle başka kontrol yüzeyleri tarafından dengeli olması gerekir.
  • [FONT=0]Spanwise Load Dağıtım: [Dönetici: [Döneticileri, yük dağıtımını yaymak için oldukça hassastır. Flap dağıtım, asansör dağıtımını değiştirir, potansiyel olarak kök bükme anlarını optimize etmelidir.
  • [FONT:0)Flow Ayrımı Kontrolü: [Dönetici] kalın merkezi beden ve yüksek derecede süpürülen dış kanatlar yüksek saldırı açılarında ayrılıklara yol açabilir. Flaps, lider cihazlarla birlikte, gecikmeli ayrılıklarına ve durgun özellikleri geliştirmeye yardımcı olur.

BWB tasarımlarında etkili bir f entegrasyonu, bu nedenle sadece geleneksel fütüre geometrileri kopyalamanın bir meselesi değildir; istikrar, yükler ve tüm havadaki aerodinamik etkileşimleri gerektirir.

BWB Designs'ta Kullanılan Flaps türleri

Her fısıt türü farklı avantajları ve ticaret-offları sunar. Seçim, belirli BWB geometrisine bağlıdır, gerekli asansör katları, karmaşıklığı ve ağırlık bütçelerine bağlıdır.

Otur

Plain fıstıklar en basit tip, arka tarafta men edilir.Ne zaman defekli, kamerayı arttırırlar ve asansörü arttırırlar, ancak BWB uçakları için, düz flar basit ve düşük ağırlık önceliklendirildiği dış kanat bölümlerinde kullanılabilir. ancak, düz flar daha gelişmiş tiplerden daha az verimlidir ve daha erken akış ayrımına neden olabilir, maksimum asansörü sınırlandırabilir.

Sloted Flaps

Slotlu fiyonlar, yüksek enerjili havanın, yüksek performanslı havanın, özellikle de yüksek asansör katmanının aşırı yüklenmesi ve ayrılmanın gecikmesi ile ilgili olarak daha yüksek performanslı frenler için kullanılabilir.Bu verimler, yüksek performanslı frenler genellikle nakliye uçaktan daha yüksek oranda kullanılır ve BWB uygulamaları için uygundur.

Fowler Flaps

Fowler fıstık ve aşağı, hem cam hem de kanat alanı artıyor. Bu, sürüklenmeden asansörde önemli bir artış sağlar.Fowler fıtratı hızları boyunca kanatların yönünü etkili bir şekilde artırır.For BWB tasarımları için, Fowler fısıltı özellikle merkezi vücut bölümü için cazip, büyük chord aşırı yapısal ağırlık olmadan önemli bir genişlemeye izin verir. X-48B gösterici, Fowler fıstık hızlarını kullanarak dışsal hızlara ulaşmak için dışsal hızlarını artırır.

Drooping Flaps (veya Drooped Familyrons)

Drooping fs hem de arka kenar kontrol yüzeyinin bir kısmını azaltır (bir aileron gibi) aynı anda düşük hızlarda yuvarlanmayı artırmak için kullanılır. BWB uçaklarında, drooping familyrons faydalı olabilir, çünkü aynı anda roll otoritesinin ayrı bir şekilde muhafaza edilmesine izin verir.

Bu fıtrat tiplerinin bir BWB'ye entegrasyonu, elevons ile etkileşimi göz önünde bulundurmalıdır (bu da asansör ve aile fonksiyonlarını birleştirir). Birçok BWB göstericileri, perde ve roll kontrolü için elevonsları kullanır ve çırpınması için tasarlanmıştır.

BWB Uçaklarında Flap Entegrasyonunun Avantajları

FWB tasarımına uygun şekilde entegre edildiğinde, faydaları temel yüksek asansör performansının ötesine uzatıyor. İşte son çalışmalar ve uçuş testleri tarafından desteklenen birincil avantajlar.

Geliştirilmiş Asansör Nesil ve Aşağı Takeoff /Landing Hızları

BWB uçakları genellikle geleneksel tasarımlardan daha yüksek bir kanat yüklemesine sahiptir, çünkü merkez vücut% 50-80 oranında durmaktadır, yüksek kaldırma cihazları olmadan, otomatik olarak yüksek bir BWB taşımalarında, özellikle de Fowler veya yuvalanmış tipler, iyi tasarlanmış bir multi-elementoparlama sistemi ile kullanılabilir.

Misyon-Adaptive Flap Scheduling aracılığıyla geliştirilmiş yakıt Verimliliği

Flaps sadece çekme ve iniş sırasında kullanılmamaktadır; Ayrıca tırmanma ve seyir için optimize edilebilir. Modern sinek-blo sistemleri uçuş zarfı boyunca değişken ayarları etkinleştirir. Örneğin, tırmanma sırasında biraz daha fazla çırpma, L/D oranını daha düşük hızlarda artırabilir, yakıt yakmayı sağlar.Suçta, Fırkalamada, Fırkalamada, yüksek verimli bir seyir aerodinamik ayarlarla, ağırlıkta sürekli olarak optimizasyon pozisyonu optimizasyonundan yararlanabilir.

Genişletilmiş Uçuş Aralığı ve Payload Capability

Düşük yolcunun kombinasyonu BWB şekli ve daha yüksek asansör performansından yanar, uçak daha yüksek bir ödeme yüküyle veya daha uzun süre aynı yakıt yükü için çalıştırılabilir.For havayolu şirketleri için, bu daha esnek rota seçenekleri ve daha yüksek gelir potansiyeli ile çalışır.

Daha iyi Stall Özellikleri ve Güvenliği

Flaps, ek ücretli veya vortex jeneratörleri ile bağlantılı olarak eklenmiş hava akışını sürdürmeye yardımcı olur, daha fazla iyi bir tezgah davranışı sağlayabilir. X-48C test programı, durgun bir basamaklı akış özelliklerine dikkat edilmesi anlamına gelir. Flap dağıtım, özellikle de önde gelen slats veya vortex jeneratörleri ile birlikte, planlamayı geciktirebilir ve daha iyi bir savunma davranışı sağlayabilir.

Azaltılmış Topluluk Gürültü

Fırkalar dik bir yaklaşım açısına ve daha düşük bir yaklaşım hızına izin verir, uçak inişten daha uzun süre yüksek irtifalarda kalabilir, yere gürültü maruz kalmalarını sağlar.Ayrıca, BWB havaları ICAO Bölüm 14. gibi katı gürültü düzenlemeleri karşılamak için katkıda bulunur, ancak fıstıklı akışlar ile hassas tasarımlar ile - optimize edilmiş boşluklar ve koveçlar - en aza indirmek için -tlap gürültü sistemleri en aza indirmek için.

BWB için Flap Entegrasyonunda Zorluklar ve Düşünmeler

Avantajlarına rağmen, bir BWB'ye bütünleme, sertifikasyon ve ticari viability elde etmek için üstesinden gelmek için üstesinden gelmek gereken birkaç mühendislik engeli sunar.

Mekanik Kompleksi ve Kilo Verme

Multi-element fslar, hareketleyiciler, parçalar, bağlantılar ve adillemeler gerektirir. Bir BWB'de, fütüreler ve form-memory alaşımları gibi gelişmiş malzemeler ağırlıkları azaltabilir, ancak geniş çaplı komplikeler bakım ve güvenilirlik için endişe vericidir.

Saha Moment ve Trim Changes

Bir BWB'de, önyükleme noktasının kullanılması gereken temel kontrol sistemleri, eğer elevons defektifiye edilmişse, uçağın genel asansörünü azaltırlar, kısmen fıtratın faydasını sağlar.Bu darbe ile ilgili ayrıntılı kontrol sistemleri gerektirir.

Yapısal Yükler ve Aeroelastic Etkileri

Flap dağıtım, özellikle kanat kökünde asansör dağıtımını artırır. Bir BWB'de, kök, eğimli anları ele almak için güçlendirilmelidir. Ek olarak, aeroelastic etkiler kullanarak baskı daha belirgin hale gelir; fütüre hatalarını düzeltmesi, BWB için devam eden bir araştırma alanıdır.

Fly-by-Wire ve A Özerk Sistemlerle Entegrasyon

Modern BWB konseptleri, sabit bir şekilde dağıtılırsa veya sabit bir şekilde dağıtılırsa, bu karmaşık sistemler için uç-katılım sistemleri sıkı bir şekilde kullanılmalıdır ve bu tür karmaşık sistemler için sertifikalandırma gereklilikleri zorunludur. Flap kontrolü, uçuş kontrol bilgisayarına tamamen entegre edilmelidir. Başarısız modları analiz edilmelidir: eğer bir fütüre veya sıkı bir şekilde dağıtılırsa, kontrol sistemi diğer yüzeyleri veya uçuş limitlerini telafi etmelidir.

BWB için Flap Actuation Systems for BWB: Options and Trade-Offs

Doğru aksiyonlama sistemini seçmek güvenilir bir fıtrat operasyonu için önemlidir. Birkaç teknoloji mevcuttur:

  • [FONT:0]Hydraulic Flags:[Dönetici ve güçlü, ancak ağır ve merkezi bir hidrolik sistem gerektirir. BWB için hidrolik çizgiler merkezi vücut üzerinden çalıştırılmalıdır, ağırlık arttırılmalıdır.
  • [FONT:0]Electromechanical Flags (EMAs): [[Dönetici: 0: 1] Işık ve daha verimli, EMAs popülerlik kazanıyor. hidrolik sıvıyı ortadan kaldırır ve dağıtılmış mimariye izin verirler.
  • [FONT:0]Electrohidrstatikatörler (EHAs): [DWB F: 1 ) Elektrik kontrolü ile yerel hidrolik gücü bir araya getiriyorlar. Elektrikli dağıtım esnekliği ile hidroliklerin elektrik dağılımının esnekliği ile ilgili elektrik dağıtımını sunuyorlar. EHAs, Airbus A380 gibi bazı modern uçaklarda kullanılıyor ve BWB Fısıltı sistemleri için uyarlanabilir.
  • [FONT:0) Akıllı Malzemeler (Shape Memory Alloys, Piezoelektrik): [Dönetici: 0:1) Araştırma, geleneksel olmayan menajer olmadan değişen fikre sahip olan morfing fiyonları araştırıyor.

BWB uçakları için, dış kanat çırpıcıları ve EHA'ları merkez vücut çırpıları için kullanan bir hibrit sistem ağırlık, güvenilirlik ve güç dengesi konusunda bir denge sunabilir.

Akış Kontrol ve Ayrılık Yönetimi

BWB aerodinamik, özellikle de olumsuz baskının geliştiği bir merkez gövdesinde, Flaps sadece asansör cihazları olarak değil, aktif akış kontrol araçları olarak da tasarlanabilir. Örneğin:

  • [FONT:0)Gurney Flaps:[Dönetici: [Dönder: 1] Küçük, dikey sekmeler minimum sürüklenme ile yükselten kenarda.
  • [FONT:0)Active Trailing Edge Camber: Sürekli olarak saldırı ve ayrılık açısını maç ve ayrımı önlemek için zaman boyunca fıtrat açısının tekrarlanması.Bu, NASA'nın Gelişmiş Hava Ulaştırma Teknolojisi projesi tarafından inceleniyor.
  • [FONT=0]Vortex Jeneratörs upstream of Flaps:[Dönetici: 0 3) Bu küçük vanes, Fısıltıya ulaşmadan önce sınır tabakasını enerjilendirir, ayrılık olmadan yüksek fıstıklara izin verir.

Bu akış kontrol tekniklerini f sistemi ile bütünleştirmek, özellikle motor-out veya çapraz iniş gibi tasarım koşullarında BWB performansını daha da artırabilir.

Vaka Çalışmaları: BWB Şeytanstrators'da Flap Entegrasyonu

NASA/Ning X-48B ve X-48C

X-48B, Fowler'in dış kanatlarda 8,5 ölçeğinde bir BWB tasarımının 8,5'i, 2007'den 2012'ye kadar akış ve asansörler kullanılarak değiştirilmiş ve Fowler'in dış kanatlarda sertifikalandırılabileceğini doğruladı.

Airbus MAVERIC

Airbus'ın MAVERIC izleyicisi, 1:10 ölçeği modeli, farklı V-tail ve entegre fıstıklı bir kanat gövdesini içeren bir karışım ve entegre fıstıklı modülasyona sahip bir diziyi içerir, ancak halka açık sunumlar, fıstık sistemi her ikisine de bir yükseltme ve yönlendirmeyi sağlar. MAVERIC programı, okları rulo ve ya da kuyruksız bir yapılandırmada nasıl kullanılabileceğini araştırıyor.

Üniversite Araştırması: AVT-183 NATO Görev Grubu

Bir NATO Bilim ve Teknoloji Organizasyonu görevi grubu AVT-183, yüksek kaldırma performansı da dahil olmak üzere BWB konfigürasyonlarının aerodinamik özelliklerini incelediler. Ayrıca, üst düzeyteki en iyi asansör-to-drag oranını da optimize etmek için, üst düzey kanatlarda yüksek oranda kesintiye uğramayı önlemek için ileri gelen süpürücü bir fıtratın önemini vurguladılar.

BWB kavramları, göstericilerden potansiyel üretim uçaklarına hareket ettiğinde, birkaç trendler f teknolojisi ile ortaya çıkıyor:

  • [DEP) İntegra: [DEP) Uygulama: [DEPT:1] BWB tasarımları genellikle birden çok küçük elektrikli hayranın BWB'ye ait olduğu DEP sistemleriyle eşleştirilir. Flaps, fanların yerlerine veya taşımaya yönelik olarak tasarlanabilir.
  • [FONT:0]Yönetici Liderliği ve Trailing Edges:[Dönemli paneller yerine, BWB uçakları sorunsuz bir şekilde kullanabileceğiniz morfiyon yüzeyleri kullanabilir ve gürültüyü azaltır ve aerodinamik verimliliği artırır.
  • [FONT:0) Gerçek Zamanlı Flap Optimizasyonu için İnanılmaz Zeka: [Döneticileri ile, uçan bilgisayarlar, mevcut uçuş koşullarına, ağırlıka ve hatta havalara dayanan fütüre hızlarını sürekli olarak ayarlayabilir. Makine öğrenme algoritmaları her uçuş aşaması için en iyi çırpıcı planlayabilir, yakıtı daha da azaltabilir.
  • [FONT:0)Sigedize edilmiş Bakım Modüler Flap Birimleri aracılığıyla:) Bakım karmaşıklığına ulaşmak için, üreticiler, makyaj modülleri olarak fısıltı sistemleri tasarlar. Entire fütürüleri hızla değiştirebilir, uçak kesinti süresini azaltır. Bu özellikle BWB uçakları için önemlidir, iç mekanizmalara erişim sınırlı olabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Flap entegrasyonu sadece panjur uçakları tasarımında bir sonraki değildir; BWB'nin kritik bir şekilde elde edilmesi, yakıt ekonomisi ve güvenliği.Fowler veya Airbus'ın MAVERIC'si, bu aerodinamik ve yapısal zorlukları ele alarak, mühendisler, asansör, yakıt ekonomisinde önemli kazanımlar elde edebilir ve kaliteli bir şekilde dağıtılır.

[FONT=0)Dönetici:[Dönemli)

  • [FONTA X-48B, Türetli Kanat Vücut Araştırması[Döntilmiş 1]
  • [FONT=0]Airbus MAVERIC BWB Şeytanstrator[Dönetici: 1 )
  • [0]NATO AVT-183 BWB Aerodinamik Raporu (restricted access)).
  • [FONT:0) Yüksek Lisans Tasarım ve Bir Ödevlü Kanat Vücut Taşıması (AraştırmaGate)).