 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( август 2015 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
В воздухоплаванию , А гибкое крыло представляет собой аэродинамический профиль или крыло самолета , который может деформироваться в полете.
Первые самолеты-первопроходцы, такие как летающий самолет Райт, использовали гибкие характеристики легкой конструкции для управления полетом за счет деформации крыла . Другие сделали складные крылья для складывания, например, конструкции летающих автомобилей Гюстава Уайтхеда .
С 1960-х годов гибкие крылья преобладали в конструкциях дельтапланов и сверхлегких самолетов , в том числе дельтовидное крыло Rogallo и полностью складывающийся параплан .
В последнее время появление высокопрочных гибких материалов и других передовых технологий возобновило интерес к использованию гибкости для контроля.
Самолет-пионер [ править ]
Контроль [ править ]
Первая эффективная система управления на моторизованном самолете позволила впервые летать. Райт использовал крыло коробление для бокового или крена управления, путем скручивания одного крыла наконечника , чтобы увеличить угол , чтобы воздух , в то время как скручивания другой , чтобы уменьшить его угол. Братья Райт запатентовали система была широко скопирована.
Однако по мере того, как мощность двигателей и воздушная скорость росли, увеличивались и силы, необходимые для управления пилотом, и к 1914 году от деформации отказались.
Сворачиваемость [ править ]
Предваряя успешный управляемый и приводимый в действие полет, были разработаны складные крылья в попытке решить проблемы наземного хранения и транспортировки. Система радиальных ребер, такая как гигантский складной веер , иногда описываемая как «летучая мышь», использовалась некоторыми пионерами, в частности Гюставом Уайтхедом, в его попытках построить летающую машину .
Аэроупругость [ править ]
Аэроупругость - это естественная тенденция любого крыла изгибаться под действием аэродинамических и инерционных нагрузок во время полета. Большинство конструкций стремятся минимизировать эффекты, делая конструкцию крыла как можно более жесткой. Однако некоторые пытались использовать этот эффект с пользой.
Относительно ранний пример - летающие планеры братьев Хортен в 1930-х годах, кончики крыльев которых загибались вверх в полете, чтобы действовать как стабилизирующие поверхности.
Появление реактивного двигателя и околозвуковых скоростей полета привело к резкому увеличению аэродинамических сил, усугубляемому врожденной структурной неэффективностью стреловидного крыла , что в сочетании с опасными характеристиками в экстремальных условиях полета. Аэроизоклиническое крыло, разработанное Джеффри Т. Р. Хиллом в 1950-х годах и использовавшееся на Short SB.4 Sherpa , было попыткой управлять изгибом таким образом, чтобы сохранить характеристики управляемости во всех режимах полета. Подобная аэроупругая конструкция позже была применена к экспериментальным крыльям прямой стреловидности , где это необходимо для любой безопасной конструкции.
Легкий самолет [ править ]
В 1948 году муж и жена Фрэнсис и Гертруда Рогалло разработали гибкий воздушный змей, который можно было сложить для хранения. Ключевой частью их конструкции является смешанное использование линий натяжения и аэродинамических сил для стабилизации и управления крылом. Крыло сохраняет неизменную форму в полете под давлением ветра, а стропы используются для управления его положением.
В последующие годы они разработали дизайн, а затем Фрэнсис, работая в исследовательском центре НАСА в Лэнгли, развил концепцию в предложениях для пилотируемых самолетов, таких как система возврата космических аппаратов.
После серии переговоров в 1959 и 1960 годах его идеи быстро распространились, и две конструкции, в частности, дельта Рогалло и параплан, вскоре стали использоваться для воздушных змеев, дельтапланов и сверхлегких самолетов. Типы с моторным рюкзаком для пилота известны как моторные планеры. Несмотря на испытания на спуск космического корабля, НАСА не использовало никаких типов Рогалло.
Крыло Рогалло [ править ]
Фрэнсис Рогалло разработал свой фирменный «паравинт» с двойной дельтой в 1950-х годах. В отличие от более ранних кайтов, он использует несколько стоек для сохранения формы в плане, но при этом полагается на давление воздуха снизу для формирования своего конического верхнего профиля.
Парафойл [ править ]
Как и у оригинальных воздушных змеев Rogallo, парафойл полностью разборный. Но в отличие от них он двукожий. Он состоит из крыла с открытым передом и удерживается в форме за счет давления воздуха спереди. Чтобы сохранить форму крыла, необходимо множество гибких ребер.
Расширенные концепции [ править ]
В 21-м. века, проводятся эксперименты с новыми материалами, обладающими гибкостью и прочностью, чтобы объединить рули в основную поверхность крыла. [1] [2] Например, гибкие закрылки тестировались на самолетах Gulfstream III . [3]
Для небольших судов все более сложное умение систем управления сочетается с гибкими технологиями для создания сочлененных крыльев, имитирующих естественное изгибание крыльев птиц в полете. Сейчас даже возможно использовать взмахи птичьего полета для создания тяги в качестве орнитоптера . УТИАС Snowbird Орнитоптер 2010 был человеком с питанием.
См. Также [ править ]
- Список гибких крылатых самолетов
Ссылки [ править ]
- ^ NASA Boeing изучает гибкое управление крылом: блог Aviation Week
- ↑ Полеты на гибких крыльях : Scientific American
- ^ Первое гибкое крыло самолета взлетает в воздух блог Scientific American
