Am observat ieri această imagine a Bird of Prey și m-am întrebat despre designul aripilor și ce avantaje ar avea acest design unic de aripă în comparație cu alte aeronave?
Sursă: (www.wired.com)
Răspuns
Pasărea Boeing a Prey este într-adevăr o aeronavă unică, care a fost mai degrabă un proiect intern decât un proiect X finanțat de guvern. A fost folosit în principal ca demonstrator de tehnologie pentru tehnologii observabile reduse.
Pasărea de pradă este destul de neobișnuită pentru o aeronavă cu aripi (în sensul că nu avea stabilizator) că era static stabilă și nu necesita corectarea intrărilor de pe un computer. Această stabilitate a fost obținută prin ridicarea generată de chines în fața fuselajului.
Iată o privire mai atentă asupra chines.
Sursă: www.freerepublic.com
Mașinile produc ridicare prin generarea de vârtejuri (similar cu aripa delta). Practic, porțile produc vortexuri separate de ambele părți ale fuselajului, ceea ce produce ridicare. Potrivit adg.stanford.edu,
Mai degrabă decât reducerea ridicării aripii, a vârtejurilor de pe marginea anterioară, creșteți ridicarea aripii într-o manieră neliniară. Vortexul poate fi privit ca reducând presiunile suprafeței superioare prin inducerea unor viteze mai mari pe suprafața superioară
Imagine din Efecte ale cozii verticale și ale geometriei de intrare / linie asupra stabilității unei configurații de luptător de aripă de diamant de Mitchell E. Fossum și colab., accesat prin http://enu.kz/
To comparați cum generează liftul similar cu o aripă delta, este instructiv să vedeți tiparele fluxului vortexului pe o aripă delta subțire (decupată) cu un corp de forță.
Imagine din Pe caracteristicile aerodinamice și de stabilitate neliniare ale unei Chine generice-Forebody Slender- Wing Fighter – Configuration de Gary E. Erickson și Jay M. Brandon, Memorandumul tehnic al NASA 89447, etichetarea mea.
Un exemplu de aripă delta cu un forin body prezintă cele două vârtejuri generate de chines și aripa cu mare spate, similar cu Bird of Prey.
Imagine din Analiza aerodinamică a unui luptător generic cu o configurație China Fuselage / Delta Wing folosind Delayed Detached-Eddy Simulation de Tiger L. Jeans și colab., accesat prin calpoly.edu
Forțele care acționează pe axa longitudinală a aeronavei arată cam așa (nu sunt sigur de valorile sau locațiile exacte), conducând către o aeronavă stabilă static.
Profil de la bj-o23.deviantart.com, alții lucrează.
Mașinile ajută și la reducerea secțiunii transversale a radarului, conform dictionary.sensagent.com (atribuit The Radar Game de Rebecca Grant):
O extensie standard de margine de front se alătură Fuzelajul într-un unghi în timp ce o chine este o extensie a curburii fuselajului. Prin urmare, aparatele evită să prezinte reflectoare de colț sau laturi verticale la radare.
Acest design a devenit de atunci standard în UAV-uri (Boeing) precum X-45 etc.
O altă caracteristică este că laturile fuselajului sunt paralele una cu cealaltă, contribuind la reducerea secțiunii transversale a radarului prin reflectarea undelor radarului departe de sursă.
Sursa: gizmodo.com
Designul aripilor este destul de neobișnuit, un secțiune poliedrică cu secțiuni interioare diedre (înclinate în sus) și secțiuni exterioare anedre (înclinate în jos), care au ajutat la stealth și stabilitate.
Sursa: soldierystems.net
Aripa are un unghi de măturare destul de mare (~ 65 grade) pentru un nivel scăzut aeronave de viteză, pentru a îmbunătăți stealth-ul.
Răspundeți
Fundal
De la @aeroalias ” reproduce doar ceea ce se spune în Wikipedia, voi adăuga câteva gânduri (deși fără imagini, există deja multe în celălalt răspuns).
În primul rând, designul este destinat zborului transsonic, dar dezvoltarea a fost finanțată privat de McDonnell-Douglas și a trebuit să mențină costurile scăzute.În consecință, aeronava demonstrativă a folosit un motor de clasă de tracțiune de 3000 lb ( Pratt & Whitney Canada JT15D5C ) care este folosit mai mult în antrenorii militari și avioanele de afaceri decât în avioanele de luptă. Acest lucru a menținut viteza maximă a aeronavei și forțele aerodinamice reduse, ceea ce a ajutat la menținerea sistemelor simple și a structurii mici. Un avion de producție ar fi mult mai mare și ar folosi un motor mult mai puternic.
Când McDonnell -Douglas nu a fost selectat pentru programul ATF la sfârșitul anilor 80, au decis să se pună pe hartă prin construirea unui demonstrator care ar trebui să-și prezinte observabilitățile reduse Au fondat propriul birou de design pentru programe negre, numit Phantom Works , reflectând abordarea lui Lockheed cu Skunk Works ramură.
Aeronava
Aproximativ jumătate din ascensorul în zbor nivelat este produs de fuselajul din față. Wikipedia spune că este vorba de mașini, dar ele provoacă doar generarea unei perechi de vortexuri la fel ca cele de pe o aripă delta, iar presiunea scăzută cauzată de viteza acestui vortex creează ridicarea fuselajului înainte. într-un fel, Pasărea de pradă este o aeronavă canard .
Cealaltă jumătate a ridicării este contribuită de aripi, care creează din nou vortex ridicați datorită unghiului mare de măturare a marginii anterioare. Diedrul aripii interioare a fost ales pentru a
- ridica vârfurile, astfel încât aripile / aripioarele au suficient spațiu pentru a indica în jos. Rețineți că vârfurile aripilor sunt tăiate pentru a oferi suficient spațiu de rotație. Acest unghi de reducere indică, de asemenea, unghiul de rotație și unghiul de atac la viteză mică.
- oferă un moment negativ de rulare datorită alunecării laterale, reducând efectul aripilor.
Aripile obișnuite, orientate în sus, au o serie de dezavantaje, unul dintre ele inducerea ridicării pe aripă atunci când cârmele lor sunt deviate , ceea ce produce un moment de rulare nedorit și împiedică rostogolirea aeronavei în virajul prevăzut. Aripile orientate în jos au ajutat la volarea aeronavelor fără controlul computerului, deoarece ajută
- la stabilitatea direcțională, posibilă prin poziția din spate datorită unghi de măturare a aripii
- moment de rulare cu devierea cârmei, rularea avionului în direcția virajului comandată de cârme.
Unghiul de măturare ridicat a fost ales pentru cel mare -regimul de zbor subsonic al oricărei versiuni de producție și pentru devierea semnalului radar care se întoarce departe de expeditor. of Prey este un design cu doi lobi (vezi acest răspuns pentru mai multe detalii)
Comentarii
- Cum se creează acest vortex lift? Nu am mai auzit de asta până acum. Singurul ascensor de care am auzit este presiunile înalte și joase de pe aripă. Aripile delta au un mod diferit de a produce ridicare?
- @Ethan: Consultați acest răspuns pentru o explicație. Ridicarea este încă produsă de o presiune scăzută deasupra aripii, dar mecanismul pentru a obține această presiune scăzută este diferit în aripile delta la unghi ridicat de atac.