Деформация крыла была одной из первых систем управления боковым (креном) самолетов с неподвижным крылом. Техника, использованная и запатентованная братьями Райт , состояла из системы шкивов и тросов для поворота задних кромок крыльев в противоположных направлениях. Во многих отношениях этот подход аналогичен подходу, который используется для уменьшения характеристик бумажного самолетика путем скручивания бумаги на задней части его крыльев.
Описание [ править ]
В 1900 году Уилбур Райт писал: «... мои наблюдения за полетом птиц убеждают меня, что птицы используют более позитивные и энергичные методы восстановления равновесия, чем метод смещения центра тяжести ... они восстанавливают боковое равновесие ... путем скручивания кончиков крыльев.Если задний край правого крыла закручивается вверх, а левый - вниз, птица превращается в оживленную ветряную мельницу и мгновенно начинает вращаться, осью которой является линия от головы до хвоста. " После того, как Уилбур продемонстрировал метод, Орвилл заметил: «Из этого было очевидно, что крылья машины Chanuteдвухпалубный тип, с удаленной продольной балкой, мог быть деформирован аналогичным образом, так что при полете крылья с правой и левой стороны могли деформироваться, чтобы их поверхности выходили в воздух под разными углами падения и, таким образом, обеспечивают неравные подъемы с двух сторон » [1].
Птицы явно используют деформацию крыльев для достижения контроля. Это оказало значительное влияние на первых авиаконструкторов. Братья Райт были первой группой, использовавшей искривленные крылья. Их первый самолет имитировал полет и форму крыльев птицы. [2]
На практике, поскольку большинство конструкций с деформацией крыла связано с изгибом элементов конструкции, их трудно контролировать, и они могут вызвать разрушение конструкции. Элероны начали заменять деформацию крыла как наиболее распространенное средство достижения бокового контроля еще в 1911 году, особенно в конструкции бипланов . Крылья монопланов того периода были намного более гибкими и более восприимчивыми к деформации крыла, но даже для конструкций монопланов элероны стали нормой после 1915 года.
Боковое управление (крен) в ранних самолетах было в лучшем случае проблематичным. Чрезмерно гибкое, непроизвольно скручивающееся крыло может вызвать непроизвольное качение, но, что еще хуже, оно может преобразовать попытки коррекции, будь то деформация крыла или элероны, в противодействующий эффект « сервопривода ». Как только это было полностью осознано, конструкции крыла стали постепенно более жесткими, что полностью исключило деформацию крыла - и самолет стал гораздо более управляемым в боковой плоскости.
Современные технологии позволили ученым пересмотреть концепцию деформации крыльев (также известной как трансформирующиеся крылья).
Приложения [ править ]
Деформация крыла была общей чертой ранних самолетов, в том числе:
- Райт (1903)
- Santos-Dumont Демуазель (1907), первый самодельный.
- Антуанетта V (1908), крыло-короблению вариант Antoinette IV
- Блерио XI (1909), который совершил первый полет через основную массу воды, а именно Маншу .
- Etrich Тауб (1910) первоначально использовался кабель-искривленная горизонтальный стабилизатор , чтобы дать лифт функциональность , а также
- Nieuport IV (1911) гонки и спорт моноплан используется для первого цикла.
- Bristol Коанда монопланы (1912), чьи структурные неудачи (наряду с теми из моноплана Deperdussin ) привели к запрету на монопланах с Королевской ВВС .
- В ранних версиях Королевского авиационного завода BE2 (1912 г.) использовалась деформация крыла, а в варианте «С» и позже использовались элероны.
- Morane-Сольние L (1913), первый самолет - истребитель, и первый , чтобы сбить еще один самолет.
- Morane-Сольние N (1914), мировая война французского SCOUT , полученные из предыдущего G и H
- Caudron G.4 (1915), французский биплан с двумя двигателями.
- Fokker Eindecker (1915), первый немецкий истребитель.
- Фоккер D.III (1916), один из последних оперативных борцов с крыла короблению.
- « Рождественская пуля» (1919 г.), чья деформация крыла и стальные подпружиненные лонжероны способствовали ее дурной славе.
Современная переоценка [ править ]
Некоторые из самолетов-репродукций, построенных для фильма « Великолепные люди в своих летающих машинах», использовали системы управления деформацией крыльев оригинального самолета - с неоднозначными результатами. Деформация крыла Avro Triplane оказалась на удивление успешной, тогда как на копии Antoinette с ее очень гибким крылом деформация крыла не давала эффективного бокового контроля. Поскольку оригинальные элероны в стиле Антуанетты, вероятно, были бы еще менее эффективными, были добавлены ненавязчивые «современные» элероны - даже с ними боковой контроль оставался очень плохим. [3]
Морфинг крыла - это современное расширение деформации крыла, при котором аэродинамическая форма крыла изменяется под управлением компьютера. Исследования в этой области в основном проводятся НАСА, например, с помощью адаптивного крыла миссии (MAW), испытанного с 1985 года на самолете General Dynamics – Boeing AFTI / F-111A Aardvark .
Многие крупные компании и ученые работают над созданием морфинговых крыльев. НАСА работает над созданием трансформирующегося крыла из клеток, которое будет скручиваться, чтобы имитировать птиц. Ячейки, которые НАСА использует для создания крыла, представляют собой небольшие черные модули, состоящие из углеродного волокна. Когда-нибудь из крыльев можно будет формировать гражданские самолеты, которые летают в любых условиях. В настоящее время НАСА уделяет особое внимание беспилотным дронам. [4]
Inman - еще одна компания, занимающаяся морфингом крыльев. Инман работает с биологами-птицами в надежде полностью воспроизвести модели полета животных. Автомобильные компании вложили средства в Inman, чтобы применить методы изменения крыла к автомобилям, чтобы сделать их более экономичными. [5]
См. Также [ править ]
- Элерон
- MPW Boulton , британский изобретатель (1868 г.) элерона.
- Элевон - комбинация руля высоты / элерона, используемая в самых ранних конструкциях Блерио, а в последнее время - на самолетах с летающим и треугольным крылом .
Ссылки [ править ]
- ^ Комбс, Гарри (1979). Килл Девил Хилл: Обретение Секрет братьев Райт, . Энглвуд: TernStyle Press, Ltd., стр. 68–71, 79. ISBN 0940053020.
- ^ "Братья Райт | Знакомство с воздухоплаванием" . airandspace.si.edu .
- ^ Уилер, Аллен Х. Строит самолеты для «этих великолепных людей». . Лондон: GT Foulis, 1965.
- ^ «Идея столетней давности, которая может изменить полет» . www.pbs.org .
- ^ «Идея столетней давности, которая может изменить полет» . www.pbs.org .
Внешние ссылки [ править ]
- НАСА - интерактивная диаграмма деформации крыла, использованная на летчике Райта
- Park Ranger демонстрирует деформацию крыльев на репродукции летчика 1902 года в Национальном мемориале братьев Райт
- Столетие полета - иллюстрация изобретения Уилбура Райта деформации крыла с помощью картонной коробки
- Aerospaceweb - Истоки управляющих поверхностей
- PBS - Что такое деформация крыльев?
- Полетная демонстрация репродукции репродукции Этриха Таубе из музея транспорта «Голова совы», демонстрирующая деформирующиеся законцовки крыла и стабилизатор
