Giriş: Uçak Türbin Teknolojisi

Uçak tasarımı, aerodinamik ve pratiklik arasında sürekli bir gerginlik durumundadır. Uzun, yüksek riskli-ratio kanat, üstün asansör ve yakıt verimliliği sağlar, ancak ticari, ulaşım ve bakım için büyük sorunlar yaratıyor.Aksilik katlama mekanizmaları kritik bir mühendislik çözümü olarak ortaya çıktı, operatörlerin uçaktaki tasarıma, filo yönetimine veya havacılık mühendisliğine dahil olmayan herhangi bir şekilde çökmelerine izin veriyor.

Kanat katlanan Tarihsel Evrim

Uçak kanadını katlama kavramı neredeyse güçlü uçuşun kendisi kadar eskidir. Örneğin, 1920'lerde ve 1930'larda, ABD'nin gibi taşıyıcılar ağır, cumbersome ve gerekli uçaklar vardı, ancak temel prensip olarak kuruldular: bir taşıyıcı ve uçakla uçuş pozisyonları arasında hareket etmesini sağlayan bir kilitlenme mekanizması kullandı.

Dünya Savaşı II dramatik bir şekilde gelişmeyi hızlandırdı. Grumman F4F Wildcat ve F4U Corsair her ikisinde de taşıyıcı kapasitesinin en üst düzeye çıkmasını sağladı. Corsair'in bugün farklı bir şekilde, F / A-18 Super Hornet ve F-35C Lightning II, F-4 Phantom II gibi mevcut durumu tamamen otomatik olarak tüm saniyeler içinde tamamen otomatik olarak ortaya koydu.

Core Wing Katliamı Teknolojileri Teknolojik

Overarching hedefi aynı olsa da – ayak izi –mühendisler kanat katlamasına en az üç farklı yaklaşım geliştirdiler, her biri kendi avantajları ve ticaret-offları ile.

Hinged Wing Katliamı: Endüstri Standardı

En yaygın yönteme göre, menajer kanat katlama, kanat köküne yakın bir veya çift olarak bulunur (otur ve fuselage’ın kesiştiği) kanat yukarı doğru döner (veya nadir durumlarda, aşağı) bu yaklaşım, ağır ve onlarca yıldır kanıtlanmış.

F/A-18 Super Hornet her kanadı bir noktada, sert denizler sırasında kazaraların üçte biri katıyor. Dış kanat paneli güçlü hidrolik eylemci aracılığıyla 90 derece yukarı doğru dönüyor. Bir mekanik kilit, kanat tamamen katlanıyor, kazaralar sırasında kazara kesintiye neden olabilir, özellikle de kedi fırlatma sırasında.

Hinged roll, Boeing 777X'in katlanmış kanat uç özelliği gibi bazı büyük taşıma uçaklarında da kullanılır, ancak bu farklı bir ölçek ve amaçtır. 777X, mevcut havaalanı kapısı boyutlarına sığacak olan kanat uçlarının dış 3,5 metresini katlar. Bu, depolama sebeplerinden ziyade operasyonel bir katlama kanattipi kullanmak için ilk ticari havayolu şirketidir.

Rotary Wing Katliamı

Rotary, ya da önemli, katlama sistemleri tüm kanatları dikey veya yakın-vertical eksende döndürüyor. kanat aslında fuselage'ın yanında geri dönüyor. Bu yöntem daha az yaygındır, ancak örneğin, küçük deneysel uçaklarda veya katlanmış kat-parçalı uçaklarda kullanılan plakalarda görünür.

Rotary sistemleri çok kompakt bir profil avantajı sunar, ancak aerodinamik karmaşıklığı tanıtırlar. kanat kökü tüm uçuş yüklerini geri dönen bir ortakla taşımalı ve daha sofistike yatak yüzeyleri gerektirir.Ayrıca, kontrol bağlantıları (aileron kablolar, hidrolik çizgiler) önemli ölçüde geçmelidir, potansiyel başarısızlık noktaları ve bakım sorunları yaratmalıdır.Bu nedenlerden dolayı, çoğunlukla deneysel ve askeri özel amaçlı uçaklarla sınırlı kalır.

Telescoping Wing Bölümleri

Telescoping mekanizmaları en futuristik yaklaşımı temsil eder. Bir menajer etrafında katlanmak yerine, kanat bölümleri bir dizi tüp gibi bir başkasında kaydırılır. Bu, kanat uçta dinamik olarak değiştirmek için arsa verir - görevin farklı aşamalarındaki değişken geometri, yüksek hızlı da dayanıklılık loiter gibi.

Birkaç insansız hava araçları (UAVs) ve deneysel programlar, yüksek aerodinamik yükler altında reçel kesmeyi ve kontrol yüzeylerini incelemeyi amaçlamaktadır. Ancak, telescoping henüz insanlı uçaklar için seriye girilmedi: Araştırma alanları arasında kalıp boşluklar, sonraki nesil veya şehir havali tüfekler altında reçelasyonları önlemek için aktif olabilir.

Mühendislik Mechanism: Malzemeler, Akıcılar ve Kontrol

Her başarılı kanat katlanmasının arkasında, yapısal mühendisliğin karmaşık bir Interplay of structural Engineering, material science ve control systems. menajer assembly her zaman uçuksuzluğa dayanmalıdır - manevralarda 5 Gs'i aşabilir - aynı zamanda güvenilir, düşük çözünürlükte bir şekilde sağlar.

Yapı ve Malzeme

Geleneksel kanat katlama mekanizmaları, AerMet 100 gibi yüksek güçlü çelik alaşımları kullandı, ancak aynı yorgunluk özelliklerine sahip değiller, özellikle de yapılarını hibritleştiriyorlar: bir metal menajer ve ultra yüksek güçlü çelikler, AerMet 100 gibi. Kompozit malzemeler, daha hafif olsa da, zorluklar ortaya çıkıyorlar çünkü metaller olarak aynı yorgunluk özelliklerine sahip değiller, özellikle de taşıyıcı eklemler.

Actuation Systems

Hidrolik eylemciler askeri uçaklara hükmetiyorlar çünkü büyük, ağır kanatların yakınında monte edilen yüksek güçlere ihtiyaç duyduklarını ve pilot veya zemin mürettebatının sırasını kaldırdığını gösteriyorlar.

Elektrikli hareketleme, özellikle daha küçük uçaklar için ve Boeing 777X kanattip. Electromechanical aktüatörler (EMAs) bir hidrolik pompa kullanarak hidrolikleri de alan ve elektrikli motorlar kullanıyor. Daha hafif, daha temiz (no hidrolik sıvı sızıntıları yok), ve daha kolay korumak için.

Kontrol ve Güvenlik Sistemleri

Locking mekanizmaları kırmızıdandır - çok fazla kilitler, tek bir mekanik başarısızlığın uçuş sırasında bir inadvertent kanat dağıtımına veya katlanmamasına neden olamayacağını sağlar.Suçlu sensörler, yakın anahtarlar ve tork sensörleri, uçağın sağlık izleme sistemine geri bildirim sağlar.

Operasyonel Avantajları Uzay Tasarrufu

Kanat katlama teknolojisinin birincil sürücüsü depolama ayak izi olsa da, operasyonel verimlilik, bakım ve hatta kullanılabilirlik arasında dalgalanmalar.

Maximized Deck ve Hangar Yoğun

Bir deniz gemisi için, kanatları yaklaşık olarak iki katına çıkarma yeteneği, verilen bir asar koyunda saklanabilecek uçak sayısı.Bu doğrudan güç projeksiyonu ile savaşmayı çevirir.Uz-class taşıyıcısı 40 sabit uçaktan daha az sınırlı olabilir; katlanarak, aynı mantık 60'tan fazla çalışır.

Depolama ve Ulaşım sırasındaki Stresleri Azaltır

Katlanmış kanatlar ayrıca uçak uçmuyorken aerodinamik profili azaltır, hangi rüzgar yüklerini fırtınalar sırasında veya bir taşıyıcı güvertede taksitle yaparken. Ayrıca, kanat panellerinin ağırlığı, katlanma sırasında daha düşük bir konfigürasyonda desteklenir, potansiyel olarak uçağın hizmet hayatına olan ilk kanat yapısında yorgunluk azaltır.

Hızlı İşbirlikleri ve Reconnaissance

Gemi operasyonlarında, uçak, C-17.'ye varış gibi bir taşıma uçağında bir kesintiye uğratılmış bir konfigürasyonda ileriye dönük bir işletim üssüne akabilir ve uçak birkaç dakika içinde göreve hazır.Bu yetenek, F-35B ile yarı yönlü bir devlet gemisine geldiği ve hızla başlatılmıştır.

Meydanlar ve Sınırlar

Kanat katlaması ücretsiz bir öğle yemeği değildir. Her bir menajer, hareketçi ve kilit ağırlık, karmaşıklık ve bakım gereksinimleri ekler. Tipik bir taşıyıcı tabanlı katlama kanat mekanizmasının ağırlığı, uçağın maksimum yüklerin% 1-2'si olabilir - her kilogramın manevra kabiliyeti ve ücret yükü için önemli bir maliyet.

Yapısal Implikasyonlar

Bağırdağın yükü yolunda bir sonsuzluk yaratıyor. Bir taşıyıcı iniş sırasında sürekli karbon fiber veya alüminyum kanat kutusu yerine, yükler mekanik bir arayüze transfer etmelidir. Bu genellikle, bölgedeki alanı daha fazla ağırlık ekliyor. ek olarak, menajerin kendisi potansiyel bir başarısızlık noktası; bir taşıyıcı iniş sırasında sürekli karbon-fiber veya alüminyum kanat kutusunun çökmesi durumundaki felaket kanadı ölümcül bir uçak olabilir.

Bakım Burden

Katlanan mekanizmalar düzenli olarak yağdırıyor, pin denetimleri ve hareketleyici servis.Demirler, uzun süredir bu bakım yükünü kabul etti, ancak ticari operatörler uçuş güvertesinde yangın tehlikelerini yaratabilir. Elektrik sistemleri daha az sızıntık ancak özellikle de bir taşıyıcının tuzlu deniz ortamında daha hassastır.

Düzenleme ve Sertifika Hurdles

Ticari havacılık için, Boeing 777X'te ayak basılmasının yeni bir sertifikasyon çerçevesi gerektirdiğine dair düzenlemeler geliştirmek zorunda kaldı. FAA ve EASA, katlama sisteminin nasıl kontrol edileceği, yakın gelecekteki yolcuların daha radikal hale getirilmesine izin verecek.

Future Innovations: Otomasyon, Morphing ve Autonomy

Bir sonraki kanat katlama mekanizmaları üç sütun etrafında tasarlanmıştır: tam otomasyon, hafif akıllı malzemeler ve otonom uçuş kontrolü ile entegrasyon.

Otomatik Eşitlik ve Duruma Dayalı Bakım

Gelecekteki uçaklar, geçici bir kapı veya asar girişi tespit eden yakın sensörlere otomatik olarak başlayan kanat katacak. Sistem, plakalara ağırlık ve kata başlamadan önce çırpıcıya ihtiyaç duyanlar veya yatakları değiştirmeleri tahmin edecek şekilde olacak.

Şekil hafıza alaşımları (SMAs) ağırlık ve karmaşıklık için araştırılıyor. SMAs şu anda sıcaklık tepkisinde şekil değiştirebilir, bu nedenle bu uygulama için hala laboratuvar curiosityleri gerekir.

Morphing Wing Concepts

Kanat katlanmasının nihai evrimi, camber'i değiştirebilecek esnek bir yapı ile donatılmıştır - bu tür kanatların serileri on yıllar sonra depolanabilirken, yüksek riskli bir yapıya sahip kanatlar ve daha sonra “görüntüler” gibi uçaklar kompakt bir geometride depolanabilirler.

Unmanned Systems üzerinde Emphasis

Taktik UAVs için, kanat katlanması zaten önemlidir. MQ-8 Yangın İzleyici helikopteri taşıyıcı uyumluluk için üst üste katlanabilir ve RQ-4 Global Hawk katlama sıralarını iklim kontrollü bir hangar. Future unmanned War hava araçları (UCAVs) gibi hızlanan bir şekilde optimize edilebilir.

Sonuç: Yeni bir Yol İlerisini Katladı

Kanat katlama mekanizmaları bir manuel, ağır ve bazen erken taşıyıcı uçağın mühendise, sık sık otomatik ve daha güvenilir bir şekilde modern havacılık bileşenine geçiş yaptı. Daha az alanda daha fazla uçak depolamasını sağlar, hızlı bir şekilde nakliye dağıtımını destekler ve hatta ticari havayolu şirketlerinin mevcut havaalanı altyapısına uymasına izin verebilir. - ağırlık, yorgunluk, bakım, sertifika - önemli, ancak operasyonel esneklikte karları son derece önemlidir.

[FONT:0) Daha fazla okuma için, taşıyıcı havacılık tarihini Naval History and Heritage Komutanlığı) ve kanat teknolojisi üzerindeki teknik ayrıntılar ) [FONT/A-18 Super Hornet[FLT: 5)