Lentokoneen siiven kokoonpano

Kiinteäsiipisten lentokoneiden (mukaan lukien purjelentokoneen ) siipikokoonpano on nostimen ja siihen liittyvien pintojen järjestely.

Lentokoneiden mallit luokitellaan usein niiden siipien konfiguraation mukaan. Esimerkiksi Supermarine Spitfire on tavanomainen , matalasiipinen, suora-elliptinen, matalasiipinen uloke yksitaso , jolla on kohtalainen kuvasuhde ja pieni sisäkulma.

Ilmailun historiassa on käytetty monia siipikokoonpanovaihtoehtoja. Joskus niiden välinen ero hämärtyy. Tämä pätee erityisesti muuttuvageometristen siipien ja yhdistettyjen (suljettujen) tyyppien kohdalla. Esimerkiksi monien nykyaikaisten hävittäjien siivet voidaan kuvata joko leikatuiksi yhdistelmädeltoiksi, joissa on pyyhkäisy takareuna (eteen tai taakse), tai jyrkästi kapeneviksi pyyhkäisyiksi siiveiksi, joissa on suuret etureunajuuren jatkeet . Useimmissa kiinteäsiipisissä lentokoneissa on symmetriset vasen ja oikea siipi. Tarkkaan ottaen tällaista siipiparia kutsutaan siipitasoksi.

Päätasojen lukumäärä ja sijainti

Kiinteäsiipisellä lentokoneella voi olla eri määrä siipiä:


matala siipi

Keskisiipi

olkapään siipi

korkea siipi

Siipivarjo

Kiinteäsiipisessä lentokoneessa voi olla useita siipikoneita, jotka ovat päällekkäin:

Kaksitaso Kaksitaso epätasaisella jännevälillä Puolitoista suunnitelma Käänteinen seskvitaso
Busemannin kaksitaso poikkileikkauksena
Kolmitaso nelitaso Monitasoinen

Offset - mallissa yläsiipi sijaitsee hieman alemman edessä tai takana. Tämän uskottiin pitkään vähentävän alemman siiven yläpuolella olevan matalapaineisen ilman sekoittumista ylemmän siiven alla olevan korkeapaineisen ilman aiheuttamia häiriöitä. parannus on kuitenkin minimaalinen ja sen tärkein etu on parempi rungon pääsy . Tämä on yleinen ilmiö monissa menestyneissä kaksi- ja kolmitasoissa, kuten Beech 17 Staggerwing .

siirtymätön kaksitaso Eteenpäin siirtymä Offset takaisin

Tandem - siipimallissa on kaksi siipeä, toinen toistensa takana. Joissakin varhaisissa tyypeissä oli useita lentokoneita tandempinoissa, kuten yhdeksänsiipinen Caproni Ca.60 lentävä vene , jossa oli kolme kolmen lentokoneen tandempinoa.

Ristinmuotoinen siipi  on joukko neljästä yksittäisestä siivestä, jotka on järjestetty ristiin. Risti voi olla kahdessa muodossa:

  1. Siivet ovat tasaisin välimatkoin koko rungon poikkileikkauksella ja ne sijaitsevat kahdessa tasossa suorassa kulmassa, kuten tyypillisessä raketissa .
  2. Siivet on sijoitettu samaan vaakatasoon pystyakselin ympärille, kuten ristinmuotoisessa siivessä tai X- roottorissa [5] .
Ristiinmuotoinen raketti Ristiinmuotoinen kiinteä siipi tai X- roottori

Siipituki

Tukeakseen itseään siiven on oltava jäykkä ja vahva, ja siksi se voi olla raskas. Ulkoisen kiinnityksen avulla painoa voidaan vähentää merkittävästi. Aluksi tämä kiinnitys oli aina läsnä, mutta se aiheuttaa paljon vastusta suuremmilla nopeuksilla, joten sitä ei ole käytetty 1930-luvun alun jälkeen.

Tukityypit:

ulokepalkki joustin siipi jäykistetty siipi

Monitasoisessa asettelussa voi olla yksi tai useampi "paikka", jotka on luotu lisäämällä tasojen välisiä telineitä. Esimerkiksi De Havilland Tiger Moth  on yksitasoinen kaksitaso , kun taas Bristol F.2 -hävittäjä  on kaksitasoinen kaksitasoinen.

Kaksitaso yhdellä osastolla Kaksitaso kahdella lokerolla
laatikon siipi Rengasmainen laatikkosiipi Rengasmainen sylinterimäinen siipi Yhdistynyt siipi
Rengasmainen litteä siipi timanttisiipi

Siivet voivat olla myös jäykkiä tai joustavia. Jäykillä on riittävän jäykkä pinta ylläpitämään aerodynaamista profiilia vaihtelevissa ilmavirtausolosuhteissa. Jäykässä siivessä voi olla ulkoinen tuki ja/tai kangaspäällinen.

Siiven pinta voi olla joustava, yleensä ohut kalvo [13] . Vaatii ulkoista kiinnitystä ja/tai tuulenpainetta kantosiiven muodon säilyttämiseksi. Yleisiä tyyppejä ovat Rogallon siipi , parafoil ja useimmat leijat . Muuten jäykkä rakenne voidaan suunnitella taipumaan joko siksi, että se on luonnostaan ​​aeroelastinen , kuten aeroisokliinisessa siivessä , tai koska muotomuutoksia otetaan aktiivisesti käyttöön.

Jäykkä deltasiipi [14] Joustava siipi Rogallo

Siipisuunnitelma

Siiven muoto on siiven projektio tasossa ylhäältä tai alhaalta katsottuna.

Siiven jatke

Siiven kuvasuhde  on siiven pituus jaettuna keskiarvolla tai keskiarvolla. Tämä mittaa, kuinka pitkä ja ohut siipi näyttää ylhäältä tai alhaalta katsottuna.

Useimmat muuttuvan geometrian konfiguraatiot muuttavat kuvasuhdetta jollain tavalla, tarkoituksella tai sivuvaikutuksena.

Siipijänteen vaihtaminen

Siiven jännettä voidaan vaihdella siiven jännevälin mukaan sekä rakenteellisista että aerodynaamisista syistä.

Jatkuva sointu osoitti Käänteinen kartio Kapenevat Jatkuva jänne, jossa kartiomainen ulkoosa
Elliptinen puolielliptinen
linnun siipi batwing Pyöreä Lentävä lautanen Tasainen rengasmainen siipi
hännäntön delta hännän delta Rajattu Delta Komposiitti delta lansetti delta

Siivenpyyhkäisy

Siivet voidaan vetää taaksepäin tai joskus eteenpäin eri syistä. Pientä pyyhkäisyä käytetään joskus säätämään nostokeskusta, kun siipiä ei jostain syystä voida varmistaa ihanteelliseen asentoon, kuten ohjaajan näkyvyyden vuoksi. Muut käyttötarkoitukset on kuvattu alla.

Jotkin muuttuvan geometrian tyypit muuttavat siiven pyyhkäisyä lennon aikana:

suora siipi Käänteinen lakaisu Pyyhkäisy eteenpäin Pyörivä siipi vino siipi

Pyyhkäisyn siiven kulmaa voidaan myös muuttaa:

Puoliympyrä kaareva nuoli M-muotoinen siipi W-siipi


Epäsymmetrinen: joissakin lentokoneissa vasen ja oikea puoli eivät ole peilikuvia toisistaan ​​[22] :

Epäsymmetrinen asettelu Epäsymmetrinen jänneväli vastustaa vääntömomenttia

hetki

Muuttuva jännegeometria

Siipien kaksikulmainen ja anhedraalinen kaltevuus

Kallistavat siipivälit ylös tai alas tyvestä kärkeen voivat auttaa ratkaisemaan erilaisia ​​suunnitteluongelmia, kuten vakautta ja lennonhallintaa.

Joillakin kaksitasoilla on eri asteisia dihedral/angedral eri siivet. Sopwith Camelissa oli litteä yläsiipi ja dihedral alasiivessä, kun taas Hanriot HD-1 :ssä oli dihedral yläsiivessä, mutta ei yhtään alasiivessä.

Dihedral

 

Anhedral

 

Kaksitaso kahdella kaksitasoisella siivellä Kaksitaso dihedralilla

alempi siipi

Kaarevassa tai monitahoisessa siivessä kaksitahoinen kulma vaihtelee jännevälillä [23] .

lokin siipi Käänteinen lokin siipi Kaarevat reunat vinot reunat
Kanavan siipi

Siipi ja runko

Joissakin malleissa ei ole selvää yhteyttä siiven ja rungon tai rungon välillä. Tämä voi johtua siitä, että toinen tai toinen niistä puuttuu tai koska ne sulautuvat toisiinsa:

lentävä siipi Sekoitettu siipirunko Laakerin runko

Jotkut mallit voivat tulkinnasta riippuen kuulua useampaan kuin yhteen luokkaan, esimerkiksi monia miehittämättömiä ilma-aluksia voidaan pitää joko hännänttömänä sekasiipisenä rungona tai syvän keskijänteen lentävänä siivenä.

Muuttuva geometria

Vaihtuvageometrinen lentokone pystyy muuttamaan fyysistä konfiguraatiotaan lennon aikana. Jotkin vaihtelevan geometrian lentokonetyypit tarjoavat siirtymän kiinteäsiipisen ja pyörivän siiven kokoonpanojen välillä.

Muuttuva vaakaprojektio

Pyörivä siipi vino siipi

 

teleskooppinen siipi

 

Jatkettu tai levenevä siipi

 

Taitettava siipi

Vaihdettava sointu

Vaihtuva kattavuus Muuttuva mutka Muuttuva paksuus

Polymorfismi

Polymorfinen siipi pystyy muuttamaan siipien määrää lennon aikana. Nikitin-Shevchenkon "taitettava hävittäjä" prototyypit voisivat muuttua kaksitasoisten ja yksitasoisten kokoonpanojen välillä lentoonlähdön jälkeen taittamalla alasiiven yläsiiven onteloksi.

Liukusiipi on muunnelma polymorfisesta ideasta, jossa matalasiipiseen monotasoon varustettiin toinen irrotettava liukusiipi lentoonlähdön helpottamiseksi, joka sitten pudotettiin lentoonlähdön jälkeen. Idea toteutettiin ensin kokeellisessa Hillson Bi-monossa .

polymorfinen siipi liukuva siipi

Muistiinpanot

  1. Taylor, J. (Toim.), Jaynen kaikki maailman lentokoneet 1980-81, Jane's (1980)
  2. Vihreä, W.; Toisen maailmansodan sotakoneet, osa. 5, Flying boats , Macdonald (1962), s. 131
  3. MONOPLAN • Suuri venäläinen tietosanakirja - sähköinen versio . bigenc.ru . Haettu 18. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2. joulukuuta 2020.
  4. Monitaso: Hullu lentokone 1000 siivellä . Suosittu mekaniikka . Haettu 18. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 13. joulukuuta 2020.
  5. Sikorsky S-72: epätavallinen lentokone-helikopteri hybridi . Suosittu mekaniikka . Haettu 18. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 18. heinäkuuta 2021.
  6. Lentokoneen runkoelementtien rakennetehokaavioista. Osa 1. Runko. | ILMOITUS KAIKILLE YMMÄRTÄÄNTÄ.  (venäjäksi)  ? . Haettu 18. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 18. heinäkuuta 2021.
  7. SIIVEN SUUNNITTELU JA RAKENNE-TEHOJÄRJESTELMÄT . infopedia.su . Haettu 18. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 18. heinäkuuta 2021.
  8. Kroo, I. (2005), "Nonplanar Wing Concepts For Increased Aircraft Efficiency", VKI-luentosarja tulevaisuuden siviililentokoneiden innovatiivisista konfiguraatioista ja edistyneistä konsepteista 6.-10.6.2005
  9. Ei-tasoiset siivet: Suljetut järjestelmät . web.archive.org (11. elokuuta 2011). Haettu: 22.7.2021.
  10. Lee-Richards rengasmainen yksitaso  (englanniksi)  // Wikipedia. - 2021-05-01.
  11. Ehdotus 2: Ligeti Stratos . projetplaisir.free.fr . Haettu 22. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 2. tammikuuta 2022.
  12. Edwards Rhombidal   // Wikipedia . – 12.12.2020.
  13. Joustava siipi   // Wikipedia . - 2021-07-11.
  14. Tietoja siiven pyyhkäisystä ... | ILMOITUS KAIKILLE YMMÄRTÄÄNTÄ.  (venäjäksi)  ? . Haettu 22. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 22. heinäkuuta 2021.
  15. Suorakulmaiset siivet  . Lentäminen . Haettu 22. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 23. heinäkuuta 2021.
  16. Tasavallan XF-91 Thunderceptor   // Wikipedia . - 2021-06-11.
  17. Alexander de Seversky . www.centennialofflight.net _ Haettu 23. heinäkuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 23. heinäkuuta 2021.
  18. Jonathan Roger Potts. Levysiipi aerodynamiikka . - Manchesterin yliopisto, 2005. Arkistoitu alkuperäisestä 23. heinäkuuta 2021.
  19. Delta wing   // Wikipedia . – 17.7.2021.
  20. Lentokoneen painopiste   // Wikipedia . - 05-07-2021
  21. Blohm & Voss P 188   // Wikipedia . – 21.4.2021.
  22. Epäsymmetrinen lentokone  (englanniksi)  // Wikipedia. – 15.10.2020.
  23. Ernst Heinrich Hirschel, Horst Prem, Gero Madelung. Ilmailututkimus Saksassa: Lilienthalista nykypäivään . — Springer Science & Business Media, 2004-02-12. — 746 s. — ISBN 978-3-540-40645-7 . Arkistoitu 30. heinäkuuta 2021 Wayback Machinessa
  24. Lokin siipi   // Wikipedia . – 25.11.2020.
  25. Blended wing body   // Wikipedia . – 27.07.2021.
  26. Akaflieg Stuttgart fs29  //  Wikipedia. – 16.4.2021.
  27. Bonnier Corporation. Populaari Tiede . - Bonnier Corporation, 1932-11. — 118 s. Arkistoitu 31. heinäkuuta 2021 Wayback Machinessa
  28. Muuttuva ilmaantuvuus siipi   // Wikipedia . – 11.4.2021.
  29. Variable-camber siipi   // Wikipedia . – 27.1.2021.
  30. Hearst-lehdet. Suosittu mekaniikka . - Hearst Magazines, 1931-01. — 292 s. Arkistoitu 31. heinäkuuta 2021 Wayback Machinessa