Деформация крыла была ранней системой для контроля бокового (крена) самолета с неподвижным крылом. Техника, использованная и запатентованная братьями Райт , состояла из системы шкивов и тросов, которые скручивали задние кромки крыльев в противоположных направлениях. Во многих отношениях этот подход аналогичен подходу, который используется для уменьшения характеристик бумажного самолетика путем скручивания бумаги на задней стороне его крыльев.
Описание [ править ]
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. [1]
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) 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 внесли свой вклад в ее известность.
Современная переоценка [ править ]
Некоторые из самолетов-репродукторов, 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 репродукции Antoinette с ее очень гибким крылом деформация крыла не обеспечивала 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. [2]
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 F-111 Aardvark компании General Dynamics .
Многие крупные компании и ученые работают над созданием морфинговых крыльев. НАСА работает над созданием изменяющегося 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 занимается беспилотными дронами. [3]
Inman - еще одна компания, работающая над морфингом крыльев. Инман работает с биологами-птицами в надежде полностью имитировать модели полета животных. Автомобильные компании вложили средства в Inman, чтобы применить к автомобилям технику преобразования крыльев, чтобы сделать их более экономичными. [4]
См. Также [ править ]
- Элерон
- MPW Boulton , британский изобретатель (1868 г.) элерона
- Элевон - комбинация руля высоты и элерона, использовавшаяся в самых ранних конструкциях Блерио, а в последнее время - на самолетах с летающим и треугольным крылом .
Ссылки [ править ]
- ^ "Братья Райт | Знакомство с воздухоплаванием" . airandspace.si.edu .
- ^ Уиллер, Аллен Х. Строит самолеты для «этих великолепных людей». . Лондон: GT Foulis, 1965.
- ^ "Идея 100-летней давности, которая может изменить полет" . www.pbs.org .
- ^ "Идея 100-летней 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 флаера 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
