Здравствуйте.
Просветите, плз, какие плюсы и минусы есть у нормальной аэродинамической схемы и у "утки". И почему для истребителей последнего поколения мы с амерами остановились не первой, а европейцы на второй?
Здравствуйте.
Просветите, плз, какие плюсы и минусы есть у нормальной аэродинамической схемы и у "утки". И почему для истребителей последнего поколения мы с амерами остановились не первой, а европейцы на второй?
Ответ: Аэродинамическая компоновка
Объясняю.
Крыло, в процессе создания однозначно полезной подъёмной силы, создаёт ещё и полезный не однозначно пикирующий момент. Чтобы самолёт мог в такой ситуации летать горизонтально, этот момент надо чем-то компенсировать.
В традиционной аэродинамической схеме он компенсируется хвостовым горизонтальным оперением. При этом силы, создаваемые горизонтальным оперением, давят хвост вниз, т. е. создают отрицательную подъёмную силу. Это называется потерями на балансировку. Это плохо, т. к. крыло приходится делать больше, чем необходимо, что увеличивает вес конструкции и коэффициент лобового сопротивления компоновки.
В схеме "утка" пикирующий момент компенсируется передним горизонтальным оперением (ПГО), и силы, им создаваемые , давят нос вверх, т. е. создают дополнительную подъёмную силу. Это хорошо, но переднее горизонтальное оперение не обладает демпфирующими свойствами, и самолёт с ПГО как правило неустойчив.
Это объясняется тем, что при задирании носа самолёта, допустим, вверх (Delta[Alfa]>0) на ГО и ПГО появляется сила, направленная вверх, но ГО находится позади ЦМ самолёта, и таким образом создаёт момент, возвращающий нос вниз, а ПГО находится впереди ЦМ самолёта, и создаёт момент, тянущий нос вверх, тем самым развивая полученное возмущение.
Существует, также, схема "бесхвостка". В таких компоновках при проектировании крыла обычно применяются S-образные безмоментные профили, что позволяет отказаться от отдельного стабилизатора. Однако, данная схема не позволяет создавать большие управляющие моменты, за счёт маленького плеча м/у управляющими поверхностями и ЦМ самолёта, что, в свою очередь, снижает маневренность и затрудняет применение развитой взлётно-посадочной механизации.
Таким образом видно, что наиболее выгодной является схема "утка", однако и у неё есть существенный недостаток. ПГО, расположенное перед крылом, как и любая несущая поверхность вносит в поток за собой возмущения: концевой вихрь, поле скосов потока, вязкий след. На малых углах атаки вся эта дребедень ещё проходит над крылом, и сильно на него не влияет, а при выходе на углы атаки 15 и более градусов перестаёт проходить, попадает на крыло, и начинает творить там такое...
Вот по этому все нормальные авиаконструкторы предпочитают традиционную аэродинамическую схему.
З.Ы.: Появление УВТ вселяет надежду в любителей бесхвосток, т. к. использование оного УВТ в качестве стабилизатора разом решает почти все проблемы этой схемы (также позволяет отказаться заодно и от ВО).
Т.е. без ЭДСУ эту схему не применить.В схеме "утка" пикирующий момент компенсируется передним горизонтальным оперением (ПГО), и силы, им создаваемые , давят нос вверх, т. е. создают дополнительную подъёмную силу. Это хорошо, но переднее горизонтальное оперение не обладает демпфирующими свойствами, и самолёт с ПГО как правило неустойчив.
П.С. Спасибо.
схема "утка" совсем не обозначает неустойчивости.
Ну да, конечно, ты это Мишке Сволочу с его "беркутом" скажиСообщение от ilinav
Крыло, в процессе создания однозначно полезной подъёмной силы, создаёт ещё и полезный не однозначно пикирующий момент.
А за счет чего создается пикирующий момент у крыла?
...чего уж тигру лишняя полосочка... (© - не помню)
Статическая аэродинамическая устойчивость, однако
Ну да, конечно, ты это Мишке Сволочу с его "беркутом" скажиЛучше скажите, что такое демпфирующие свойства.
Но как я понял, тогда получается, что начинают существовать какие то ограничения?схема "утка" совсем не обозначает неустойчивости.
Демпфирующее звено в системе уменьшает колебательность системы и повышает запас ее устойчивости.Лучше скажите, что такое демпфирующие свойства.
Амортизатор на автомобиле - это демпфер.
ограничения существуют везде и всегда, как в аэродинамичесих схемах, так и в любых других артефактах.
Я бы не стал так однозначно говорить о замене ВО на УВТ.
Если руль направления поворотное сопло еще может заменить, то решить вопрос путевой устойчивости (особенно на больших числах М) ему врядли под силу - этим целям служит киль.
Si vis pacem, para bellum
Преследуя оленя без ловчего, лишь попусту войдешь в середину леса.
И-ЦЗИН. Древнекитайская "КНИГА ПЕРЕМЕН".
Во вражеских журналах (не помню, в каких) мне попадалась большая статья, где подробно этот вопрос рассматривался, и там-же были картинки F-22 и F-35 без ВО и ГО.
Согласен, существуют примеры устойчивых уток. Однако, если рассмотреть их внимательно, то можно заметить, что относительная площадь ПГО у них мала. Это означает, что ПГО в этих схемах применяется только как управляющая поверхность, а не как средство обеспечения устойчивости. Другими словами фактически, это не "утки", это "бесхвостки" с ПГО.
Михаил, а как вы характеризуете наши отечественные трипланы а-ля 1.44 и Су-35?
Утка хороша на столе и в яблоках
это вы про вигген?
а где провести границу между обеспечением устойчивости и просто управлением?
и как бы будете различать тандем от утки, если собираетесь нагружать пго?
Нарисовать и написать можно много чего, однако строят они их что-то с ВО.
Si vis pacem, para bellum
Преследуя оленя без ловчего, лишь попусту войдешь в середину леса.
И-ЦЗИН. Древнекитайская "КНИГА ПЕРЕМЕН".
ПГО по определению не может применяться как "средство обеспечения устойчивости".
Может вы предположите, что "Вигген" неустойчивый? Или "Валькирия"? Вы видели ПГО на ХВ-70? Это "Малая площадь"?
ПГО может применяться только в двух целях:
- Как дестабилизатор
- Как управляющая поверхность
Если у самолета впереди крыла есть управляющая поверхность - это по определению "утка".
В Крылья Родины 3/1994 в статье "Практически единственный стратег" написано, что у B-1B ПГО используется для гашения поперечных колебаний длинного носа. Видимо это можно назвать обеспечением устойчивости.
Очень просто. Если самолёт с ПГО статически НЕ устойчив и полёт по прямой обеспечивается системой искуственной устойчивости при помощи ПГО - это "утка".
А применительно к Виггену - на сколько я помню, у него на ПГО присутствуют закрылки, причём с системой сдува погранслоя, т.е. на взлётно-посадочных режимах ПГО используется как инструмент создания дополнительной подъёмной силы. Оно не является цельноповоротным и расположено вблизи центра масс, смысла ставить на нём органы продольного управления нет никакого - их эффективность будет мала.
Делаем вывод: Вигген - типичный представитель схемы "тандем".
1.44 - типичная "утка", а Су-35 - триплан, где ПГО применяется для снижения степени продольной статической устойчивости. Делается это потому, что статически не устойчивые самолёты имеют большую маневренность.
ПГО может применяться как средство обеспечения устойчивости при применении системы искуственной устойчивости. При применении этой системы в качестве средства обеспечения устойчивости можно применять вообще всё, что создаёт управляющие моменты: ГО, ПГО, УВТ, струйные рули, флаперроны, спойлеры, аэродинамические тормоза, створки шасси и грузоотсека, V-образное хвостовое оперение, скоростную перекачку топлива, высунувшегося из кабины бортмеханника, и т. д. и т. п.
Про XB-70: имеется в виду малая относительная площадь ПГО.
Ещё в то время иногда применялся такой хитрый приём: ПГО на дозвуке флюгировалось, и не участвовало в создании подъёмной силы, а при достижении М=1 стопорилось в нейтральном положении, смещая аэродинамический фокус вперёд. М/б на Валькирии оно так и применялось.
Я это знаю. Интересно, стоила ли на Су-35 игра свеч?1.44 - типичная "утка", а Су-35 - триплан, где ПГО применяется для снижения степени продольной статической устойчивости. Делается это потому, что статически не устойчивые самолёты имеют большую маневренность.
Да и у 1.44 есть на хвосте управляющие поверхности.
Это в каком ВУЗе такое рассказывают???Очень просто. Если самолёт с ПГО статически НЕ устойчив и полёт по прямой обеспечивается системой искуственной устойчивости при помощи ПГО - это "утка".
Аэродинамическая компоновка никак не связана с балансировкой, это РАЗНЫЕ понятия...
Mikhael, ну вы заряжаете... то есть когда в 1920-30 начали экспрементировать с утками - они все имели эдсу? вот скажем флаер братьев райт - это тандем или бесхвостка?
Ваши права
Ответить с цитированием