Kérdés:
Hatékony lenne-e több kis propellert szárnyra helyezni?
YAHsaves
2018-07-31 01:52:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Láttam ezt a videót, amelyet a NASA közzétett, és amely öt kis propellert tesz szárnyra:

enter image description here

Állításuk szerint ezzel a levegőt gyorsabban fújhatja a szárnyra. Ez arra késztetné a szárnyakat, mintha a repülőgép gyorsabban repülne, mint amekkora valójában, ami rövidebb felszállást és jobb leszállást eredményezne a leszállásnál.

A videó megtekintése közben azonban gondolkodtam, nem lennének-e a turbulenciák és a légcsavarok által okozott csúszások a szárnyak valójában rosszabbul teljesítenek? Vagy legalább semlegesítse a javasolt hozzáadott emelést és vezérlést?

Problémának tűnik, ha a szárnyakon nincs friss légáramlás. Kipróbálta már repülőgép valaha ezt a koncepciót sikeres eredménnyel?

A NASA-val együttműködő AeroVironmnet [5 ilyen UAV-t] repített (https://en.wikipedia.org/wiki/Helios_Prototype).
Kettő válaszokat:
John K
2018-07-31 06:07:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ez nagyon jó STOL teljesítményt nyújt alacsony sebességnél, mert jelentősen megnő az emelés, ha a szárny a légcsavar csúcsáramában van, különösen lefelé hajló lapokkal. Az egyik legnagyobb különbség a sugárhajtómű és a turbopropeller között a leszállási megközelítés repülése közben az, hogy a teljesítménybeállítások közvetlenül befolyásolják a süllyedési sebességet egy turbopropellérral, ahol a szárnyfesztávolság egynegyede vagy harmada a propeller csúszásirányában van; nem annyira a sugárhajtású gépen.

Majd ha felgyorsul, akkor az összes vonzó nacella és a viszonylag kevéssé hatékony kisebb propellerek hatékonysága, a súly, a karbantartási rémálom és az üzemanyag ég. Yikes. Ezért nem készült el.

Ennek oka van, hogy a repülőgépeket néhány, szinte univerzális konfigurációban gyártják. Ezek azok az elrendezések, amelyek a kompromisszumos játék mérlegében jó helyet találnak a repülőgép küldetésének szempontjából, és időtlenek, amíg néhány fontosabb új paradigma nem jön létre. Ez nem tartozik közéjük.

Zseniális válasz köszönöm! Ez olyasmi volt, amire számítottam. Helyes lenne tehát azt feltételezni, hogy ezek a légcsavarok, amelyeknek csúszási áramában szárny van, további nyomóerőt okoznak, ha már üzemanyag-szomjas kivitelben emelést cserélnek.
Nos, ha a szárnyán 2000 LE-s motort cseréltek le 6 333 LE-s motorokra, akkor a repülőgép valószínűleg meglehetősen lassabban, bekapcsolt állapotban repülhetett, mint egy motorral a szárnyon, különösen, ha teljes fesztávú fedél volt, de szinte minden más paraméter sokkal rosszabb lenne. A másik dolog: óriási különbség lenne a minimális repülési sebesség be- és kikapcsolása között. Lassulna valamilyen sebességre megközelítési erővel, és ha alapjáraton járna, akkor zuhanna. A rendszeres turbopropellerek ezt már bizonyos fokig megteszik.
A "Van egy oka ..." nem nagy része annak, hogy sokkal könnyebb néhány nagy IC motort építeni és karbantartani (és irányítani), mint kisebbeket? Tehát, ha működőképes elektromos motorja van, akkor sokat használhat, például a NASA X-57-hez: https://www.nasa.gov/centers/armstrong/news/FactSheets/FS-109.html
Ez a kialakítás nem az Ön által feltételezett égésű motorokhoz készült, hanem az elektromos repülőgépekhez, és valóban [ez megtörtént] (https://en.wikipedia.org/wiki/Helios_Prototype) 25 évvel ezelőtt. A sok kisebb motor csökkenti a spontszerű teherhordás szükségességét, és kormány nélkül biztosítja az irányváltást. Egy másik tényező a megnövekedett redundancia azoknak a UAV-oknak, amelyek hónapokig repülnek.
Még akkor is, ha villanymotorokról van szó, valamennyire ugyanaz a probléma. A wattonkénti tolóerő alacsony lenne minden egyes szárny egyetlen nagy propelleréhez képest, mivel sok kicsi, nem hatékony propeller van, ezért van előnye, de számos negatívummal jár. Ha elektromos szállító repülőgépet építenék, akkor is a legkevesebb motorra vágynék a lehető legnagyobb légcsavarokkal. Az UAV-nak jó pontja van, de ennek ellenére is óriási ára van ennek az elbocsátásnak, bár ilyen speciális felhasználásért érdemes lehet fizetni. A céloktól függ.
Úgy tűnik, hogy az @John K: NASA-nak más véleménye van a fent linkelt link szerint.
Charles Bretana
2018-07-31 18:34:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Az F-4 Phantom (korai modellek) rendszere Boundary Layer Control (BLC) volt. hogy amikor a szárnyak leereszkedtek (például a leszálláshoz), engedje el a motor kompresszor utolsó fokozatától elterelt nagy nyomású, nagy sebességű levegőt a szárny elülső szélén található több kis lyukból. Alapvetően "újrafeldolgozta a szárny teteje felett a határréteg légáramlását, és gyakorlatilag pontosan azt tette, amit kérdése feltételezett. Ennek eredményeként a leszállási sebesség 10-15 csomóval csökkent. A prop mosás ugyanezt teszi. Probléma az ötletével az, hogy a prop mosás közvetlenül a prop mögé lokalizálódik, nem oszlik el az egész szárnyon. Több propellerhez több motorra van szükség, vagy valamilyen mechanikus rendszerre van szükség ahhoz, hogy az energiát egy motorról több propellerre ossza (súly!).

Talán jobb megoldás (meg kellene csinálnom a mérnöki munkát!) Az lenne, ha több kis ürítőlyukat használnék a szárny elülső szélén, ahogy az F-4 tette, BLC rendszerhez csatlakoztatva magas nyomás, a motor által hajtott kompresszor nagy sebességű levegője.

De gyanítom, hogy az előnyök (a leszállási sebesség enyhe csökkenése) nem biztos, hogy elegendőek az ilyen súly további súlyának, összetettségének, költségeinek és problémáinak enyhítésére. Valójában az F-4-ben lévő BLC-rendszert végül kiürítették a rendszerhibákkal kapcsolatos problémákra.



Ezt a kérdést és választ automatikusan lefordították angol nyelvről.Az eredeti tartalom elérhető a stackexchange oldalon, amelyet köszönünk az cc by-sa 4.0 licencért, amely alatt terjesztik.
Loading...