Uçak kanat profili kanard diyagramı. Aerodinamik tasarım "ördek". Neden ön yatay kuyruk

UÇAK "ÖRDEK" DESENİ

Havadan ağır olan ilk uçak olan Wright kardeşlerin Flyer'ı (1903), bugün "ördek" olarak bilinen bir tasarıma göre inşa edildiğinden, hikayeye alışılmadık tasarımlara sahip uçaklarla başlamak mantıklı görünüyor. bu sınıftaki uçaklarla.

YANLIŞ TERİM

Her şeyden önce "ördek" terimi yanlış bir isimdir. Havacılıkta "ördek" genellikle yatay kuyruğu (stabilizatör ve asansörler) kanadın arkasında değil önünde bulunan bir uçak anlamına gelir. Bu terim hava gemilerine ve planörlere eşit başarıyla uygulanabilir. Özellikle Zeppelin rijit hava gemilerinin ilk modelleri, geleneksel kuyruk kontrol yüzeylerine ek olarak ileri yatay kontrol yüzeyleriyle donatılmıştı.

Tipik olarak "kanard" terimi, yardımcı aerodinamik kontrol araçları yerine ana aracın ön tarafındaki konumu ifade eder.

Bu terim ilk olarak Fransa'da ortaya çıktı; kökeni muhtemelen uçan bir ördeğin kanadının kafasından çok kuyruğuna yakın olmasından kaynaklanmaktadır ve bu kuşun uçuşunu kanadın önünde bulunan özel bir organ yardımıyla kontrol etmesinden kaynaklanmamaktadır. Uçaklar Bu plan oldukça yaygınlaştı.

Birçok kanard uçağı, ön kanadı nispeten küçük olan tandem kanatlı uçaklar olarak düşünülebilir. Bu durumda, genellikle sabit (stabilizatörler) ve hareketli (asansörler) yüzeylerden oluşan ön yatay kuyruk (FH), aerodinamik yükün önemli bir bölümünü taşır.

İÇİNDE son yıllar"Canard" terimi, uçağa denge sağlamak veya kontrol sağlamak için, genel anlamda oldukça geleneksel uçakların (bazı delta kanatlı uçakların yanı sıra) burnuna monte edilmiş yardımcı aerodinamik kontrol yüzeyleriyle donatılmış uçağı tanımlamak için kullanılmaya başlandı. Klasik kanardda olduğu gibi temel kontrolü gerçekleştirmek veya toplam kaldırma kuvvetinin bir kısmını oluşturmak için değil, etrafındaki akış.

NEDEN ÖN YATAY FESİH?

Wright kardeşler uçağı gerçekten yapmaya başlamadan önce,
Öncelikle Wright kardeşler, uçağın uzaydaki konumunu kontrol etmede “yatay dümenin” işlevlerinin çok iyi farkındaydılar ve ön kuyruk düzeninin bu tür işlevleri kuyruktan daha etkili bir şekilde yerine getireceğine inanıyorlardı. Bunda haklı çıktılar ama elbette böyle bir teknik çözümün eksikliklerini bilmiyorlardı.

Tercihlerinin ikinci ana nedeni ise ilk uçuşların kumlu bir alandan yapılması ve bu nedenle tekerlekli iniş takımı kullanma imkanının olmamasıydı. Hem önceden oluşturulan planörler hem de ilk Flyer, uçağın gövdesinin yere çok yakın yerleştirildiği bir kızak iniş takımıyla donatılmıştı. Wright kardeşler aynı zamanda kalkış ve iniş sırasında yüksek hücum açısına ihtiyaç duyulduğunu anladılar. Flyer gibi alçak bir aracın seçilmesi durumunda kuyruk yüzeyinin kesinlikle yere kancalanması gerekirdi; bu nedenle tasarımcılar bu çözümü terk etti. Uçaklarının kuyruğuna dikey bir kanat yerleştirdiler. Omurgayı destekleyen kirişler menteşelerle donatılmıştı ve omurga yaklaşan akışa göre sapmadığı için kablo kabloları yardımıyla uçağın kontrol edilebilirliğini etkilemeden yukarı doğru saptırılabiliyordu.

AVANTAJLARI

Modern anlayışta, kanard aerodinamik tasarımının temel avantajının, askeri teçhizat yaratıcılarını bu tasarıma çeken uçağın manevra kabiliyetinin artması olduğu düşünülmektedir. Bu tip uçakların daha yüksek manevra kabiliyetinin, yakın zamanda oluşturulan bazı ultra hafif uçakların özelliklerinin iyileştirilmesinde çok faydalı olduğu kanıtlanmıştır.

Kanard tasarımına sahip uçağın bir diğer avantajı, doğal dönüş önleme korumasına sahip böyle bir uçağın inşa edilmesinin neredeyse her zaman mümkün olmasıdır: PGO üzerindeki hava akışının durması, kaldırma kuvvetinin çoğunu oluşturan kanattan daha erken meydana gelir, yani bu durumda uçağın burnu biraz alçalır ve makine normal uçuşa döner.

KUSURLAR

Kanard tasarımının önemli bir dezavantajı, bu tasarımdaki uçakların uzunlamasına dengesizlikle karakterize edilmesidir. Örneğin bir okun yüzgecinin yaptığı gibi uçağın enine eksene (eğim) göre hareketlerini sönümlemek yerine, hava akışının ön yatay kuyruk üzerindeki etkisi karşılık gelen bozuklukları artırır.

O. Wright notlarında "ördeğin" eğim stabilitesinin pilotun becerisine göre belirlendiğini kaydetti. İlk uçuşlardaki deneyimler, ön yatay kuyrukta önemli bir kaldırma kuvvetinin oluşması durumunda bunun uçağın dengesi üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu gösterdi.

PGO'daki bir akış kesintisi uçağın dengelenmesi üzerinde yaklaşık olarak aynı etkiye neden olur, örneğin bir çift masa ayağının katlanmasıyla; diğer iki ayağın karşı ucu desteklemeye devam etmesi ve masanın bulunduğu yöne doğru düşmesi. destek yok.

Bu nedenle, kanard uçakların dönmeyi önleme avantajları hızla azaldı.

Bu tasarımın uçakları, İkinci Dünya Savaşı'nın başlangıcında, uçağın manevra kabiliyeti özelliklerini iyileştirmenin olası yollarını bulmayı amaçlayan "ördek" hakkında derinlemesine çalışmalar yapılmaya başlayana kadar, uçak üretim pratiğinden neredeyse tamamen ortadan kalktı.

Ancak havacılığın geliştiği bu dönemde bile bu planın avantajlarının farkına varmak mümkün olmadı. Sadece son yıllarda, havacılık teknolojisinin kullanımına yönelik bazı özel koşullarda bu tasarımın avantajlarını gösteren çok sayıda çok başarılı kanard uçağı yaratıldı.

Ancak bu uçaklar zaten kullanılmış özel araçlar PGO'dan gelen güçlü bir akış durmasını önler. Bu, akışı PGO'ya üfleyerek kritik hücum açısını artırarak, farklı yük taşıma özelliklerine sahip aerodinamik profiller kullanarak veya PGO'yu yalnızca dengeleme yüzeyi olarak kullanarak elde edilir (bu durumda, PGO gözle görülür bir katkı yaratmaz). kaldırma kuvvetine), örneğin delta kanada yakın geniş bir alana sahip uçaklarda veya ileri doğru eğimli kanadı olan "kuyruksuz" uçaklarda.

Bazı modern füzeler kanard tasarımı kullanılarak inşa edilmiştir, ancak bu füzelerin kontrol sistemleri genellikle yerleşik bilgisayarlar ve otomatik araçlar kullanılarak çalışır. sürdürülebilirliğin arttırılması Pitch kanalındaki bozuklukların büyümesini önleyen dengeleme komutları üreten ve uygulayan.

1960'lı yıllardan önce ulaşılan teknik seviyeye uygun olarak hayata geçirilen tüm kanard uçaklarının tam bir felaket olduğunu belirtmek gerekir. Sanki bunu önceden tahmin ediyormuş gibi, Wright kardeşler 1909'da (uçağı yerden kaldırmayı ve hızlanma sırasında belirli bir saldırı açısı sağlamayı mümkün kılan tekerlekli iniş takımlarını kullanmaya başladıklarında) PGO'yu terk ettiler ve asansörleri kurdular. cihazın dümenin yanındaki kuyruğu.

"Ördek" tasarımı en çok ultra hafif uçak alanında kullanılmaktadır. Bu modern uçak sınıfı, Wright kardeşlerin gerçekleştirdiği, çok sınırlı hız aralığı, sınırlı manevra kabiliyeti ve nispeten küçük taşıma kapasitesi ile karakterize edilen uçuş tipine geri dönmüştür.
Muhtemelen 1980 ile 1983 yılları arasında bu tasarımdaki uçaklardan daha fazlası, önceki tüm havacılık tarihinde olduğundan daha fazla tasarlanmış ve inşa edilmiştir.

Canard (aerodinamik tasarım)

Rutan Model 61 Uzun EZ. Canard aerodinamik tasarımı kullanılarak inşa edilmiş bir uçak örneği.

"Ördek"- Uçağın uzunlamasına kumandalarının kanadın önüne yerleştirildiği aerodinamik tasarım. Bu tasarıma göre yapılan ilk uçaklardan biri olan Santos-Dumont'un 14 bis'i, görgü tanıklarına bir ördeği hatırlattığı için bu adı almıştır: arkada kuyruğu olmayan ileri kontrol uçakları.

Avantajları

Bir uçağın klasik aerodinamik tasarımının "kayıpları dengeleme" adı verilen bir dezavantajı vardır. Bu, klasik tasarıma sahip bir uçakta yatay kuyruğun (HO) kaldırma kuvvetinin aşağıya doğru yönlendirildiği anlamına gelir. Sonuç olarak, kanadın ilave kaldırma kuvveti oluşturması gerekir (esasen uçağın kaldırma kuvveti, uçağın ağırlığına eklenir).

Kanard tasarımı, dengeleme için kaldırma kuvveti kaybı olmaksızın perde kontrolü sağlar, çünkü PGO'nun kaldırma kuvveti ana kanadın kaldırma kuvveti ile aynı doğrultudadır. Dolayısıyla bu tasarıma göre üretilen uçaklar birim kanat alanı başına daha iyi yük taşıma özelliklerine sahiptir.

Ancak "ördekler" pratikte kullanılmaz. saf formu doğasında olan ciddi eksikliklerden dolayı.

Kusurlar

"Ördek" aerodinamik tasarımı kullanılarak üretilen uçakların "gagalama eğilimi" adı verilen ciddi bir dezavantajı vardır. Kritik noktaya yakın, yüksek saldırı açılarında “Gaga” gözlemleniyor. Ön yatay kuyruğun (FH) arkasındaki akışın eğimi nedeniyle kanattaki hücum açısı FH'ninkinden daha azdır. Sonuç olarak hücum açısı arttıkça akış duraklaması ilk olarak PGO'da başlar. Bu, PGO üzerindeki kaldırma kuvvetini azaltır ve buna, özellikle kalkış ve iniş sırasında tehlikeli olan, uçağın burnunun kendiliğinden alçalması - "eğim" - eşlik eder.

Klasik aerodinamik konfigürasyona sahip uçakları uçurmak üzere eğitilmiş pilotlar, kanardla uçarken, PGO'nun yarattığı sınırlı görünürlükten şikayetçidir.

Ayrıca ön tarafta yer alan hareketli yatay kuyruk, yüksekliğin artmasına yardımcı olur. etki alanı uçağın saçılması (RCS) ve bu nedenle beşinci nesil avcı uçakları (örnekler: Amerikan F-22 Raptor ve Rus PAK FA) ve geliştirilmiş gelişmiş uzun menzilli bombardıman uçağı (PAK DA) için istenmeyen kabul edilir. radar gizlilik teknolojileri.

Tandem çift kanatlı - yakın aralıklı ön kanadı olan bir "ördek" - ana kanadın ön yatay kuyruktan (FH) akış eğimi bölgesine yerleştirildiği bir tasarım. Saab JAS 39 Gripen ve MiG 1.44 bu şemaya göre dengelenmiştir.

Ayrıca birçok güdümlü füze için kanard tasarımının çeşitli varyasyonları kullanılmaktadır.

Edebiyat

Uçakların uçuş testleri, Moskova, Makine Mühendisliği, 1996 (K. K. Vasilchenko, V. A. Leonov, I. M. Pashkovsky, B. K. Poplavsky)

Ayrıca bakınız

Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde “Ördek (aerodinamik tasarım)” ın ne olduğunu görün:

Uçak. Gibi. geometrik karakterize eder ve Tasarım özellikleri uçak. Uçakların karakterize edildiği çok sayıda özellik vardır, ancak bunlar genellikle kanadın ve yatay kuyruğun göreceli konumuyla ayırt edilir... ... Teknoloji ansiklopedisi

aerodinamik tasarım Ansiklopedi "Havacılık"

aerodinamik tasarım- Pirinç. 1. Uçağın aerodinamik tasarımları. uçağın aerodinamik tasarımı. Gibi. Uçağın geometrik ve tasarım özelliklerini karakterize eder. A. s'yi karakterize eden çok sayıda işaret bilinmektedir, ancak bunlar genel olarak kabul edilmektedir... ... Ansiklopedi "Havacılık"

2018-09-20T19:58:14+00:00

Hafif deneysel uçak MiG-8 "Ördek".

Geliştirici: OKB Mikoyan, Gurevich
Ülke: SSCB
İlk uçuş: 1945

MiG-8 uçağı, havadaki “Ördek” aerodinamik konfigürasyonunun stabilitesini ve kontrol edilebilirliğini test etmek, oldukça eğimli bir kanadın çalışmasını incelemek ve üç tekerlekli iniş takımlarını önden test etmek için OKB-155'te kendi inisiyatifiyle geliştirildi. Destek.

Deneysel araç üzerindeki çalışmalar Şubat 1945'te düzenin geliştirilmesiyle başladı. "Ördekler" tasarımında Aktif katılım N.I. Andrianov, N.Z. Matyuk, K.V. Pelenberg, Y.I. Chumachenko. Hesaplamalara göre MiG-8'in maksimum 240 km/saat hıza sahip olması gerekiyor ve bu da modelinin patlatılmasıyla doğrulandı. rüzgar tüneli T-102 TsAGI. Bununla birlikte, T-102 tüpündeki uçağın kritik modlara yakın modlardaki davranışına ilişkin kesin özelliklerinin elde edilmesinin imkansızlığı nedeniyle, TsAGI uzmanları ilk uçuşların sabit uçlu çıtalar takılı olarak yapılmasını tavsiye etti. kanatçıkların açıklığından daha az. TsAGI Laboratuvarı No. 1 mühendisi V.N. Matveev tarafından derlenen ilk uçuşun (aerodinamik açısından) olasılığına ilişkin sonuçta, dönüş özellikleri açısından, uçak testleri sırasında kritik modlara girmekten kaçınılması gerektiği belirtildi. Ona göre “Ördek” planı çok işlevsizdi.

Kritik dalgalanma hızını belirlemek için TsAGI ilgili bir hesaplama yaptı ve doğal frekanslarını belirlemek için uçağı test etti. Frekans testlerinin sonuçlarına göre yapılan hesaplamada kritik hız değeri 328 km/saat olarak belirlendi ve ardından MiG-8 uçağının 270 km/saat alet hızına kadar çalışmasına izin verildi. Uçağın statik testleri, tahrip edici yükün %67'sine kadar operasyonel yüke kadar gerçekleştirildi.

MiG-8 "Ördek" in ilk uçuşu 13 Ağustos 1945'te test pilotu A.I. E.F. Nashchepysh baş test mühendisi olarak atandı. uçuşlar test pilotları A.I. Zhukov (OKB-155) ve A.N Grinchik (LII) tarafından gerçekleştirildi. Esas olarak uçağın stabilitesini ve kontrol edilebilirliğini inceleyen uçuş testlerinin ilk aşaması, 28 Ağustos - 11 Eylül 1945 tarihleri arasında NKAP Uçuş Araştırma Enstitüsü'nde gerçekleştirildi. Daha fazla güvenilirlik sağlamak için uçağa kalıcı aralıklı uç çıtalar yerleştirildi.

Stabilite testleri, %28 merkezleme ile uçağın tatmin edici uzunlamasına stabiliteye, iyi pist stabilitesine ve aşırı yanal stabiliteye sahip olduğunu göstermiştir. TsAGI'nin tavsiyesi üzerine, pist ve yanal stabiliteyi aynı hizaya getirmek için kanada 1°'lik ters enine V verildi ve uç rondelaları, üst uçları kanadın içine doğru olacak şekilde 10° döndürüldü. Ayrıca sabit ve serbest bir dümenle stabilite derecesini eşitlemek için asansörün burun kısmına bir ağırlık yerleştirildi ve pilotun kolu üzerinde yaklaşık 1 kg'lık sabit bir kuvvet oluşturuldu.

Testin ilk aşamasının sonuçlarına dayanarak, LII uzmanları ayrıca uçağın değiştirilmesine yönelik önerilerde bulundu. Bu bağlamda MiG-8, 1945'in sonunda 155 numaralı tesise ulaştı. Burada kanatlar konsolların ortasına taşındı, dümen kompansatörlerle donatıldı ve asansöre kontrollü bir düzeltici yerleştirildi. Ayrıca ön direğe 500x150 tekerlek takıldı.

14 Şubat 1946'da değiştirilmiş uçak fabrika havaalanına götürüldü. 21 Şubat'ta gerçekleştirilen kontrol uçuşu sonrasında, kaportaların sökülmesi nedeniyle motor yağı sıcaklığının 20°C'nin üzerine çıkmadığı tespit edildi. Bu bağlamda silindir kafalarına kaportalar yeniden takıldı. Ancak 28 Şubat'ta gerçekleştirilen bir sonraki uçuşta yağ sıcaklığının izin verilen sıcaklığı aştığı ortaya çıktı. Uçak, silindirlerin hava akışının iyileştirildiği revizyon için gönderildi.

Pervaneli motor grubunun sıcaklık rejimini ayarladıktan sonra, 3 Mart 1946'da MiG-8 uçağı, testlere devam etmek üzere fabrika havaalanından NKAP LII'ye nakledildi. İkinci aşamanın programı aynı zamanda uçağın dönüş özelliklerinin incelenmesini de içeriyordu. Test sırasında kanat yeniden modifikasyona tabi tutuldu: büyük negatif enine V açısına sahip kanat uçları takıldı ve çıtalar çıkarıldı. Ördeğin tirbuşon özelliklerine ilişkin endişeler doğrulanmadı. Uçak isteksizce kasıtlı bir dönüşe girdi ve pilot kontrolü bıraktıktan sonra "sudan çıkan bir mantar gibi" "dışarı fırladı". MiG-8 uçağına takılan itici pervane, kanatta pervane hava akışı olmadığında düşük hızlarda kontrol edilebilirliğin test edilmesini mümkün kıldı. Buna ek olarak, testler, pervanenin kontrollerin üzerinden geçmesi olmadığında uçağın yerdeki kontrol edilebilirliğinin yanı sıra kalkış ve iniş (geçme) konularının incelenmesini mümkün kıldı. Bu daha sonra MiG-9 ve MiG-15 jet motorlu savaşçıların tasarımında elde edilen sonuçların kullanılmasını mümkün kıldı. Programı Mayıs 1946'da tamamen tamamlanan testlerin ardından MiG-8 "Ördek", OKB için iletişim ve nakliye uçağı olarak kullanıldı. Uçağın tüm operasyonu boyunca tek bir kaza ya da uçuş sırasında bir olaya yol açacak bir ön koşul yaşanmadı.

Tasarımına göre uçak, üç tekerlekli sabit iniş takımına sahip, payanda destekli yüksek kanatlı bir uçaktı.

Gövde çerçevesi çam çubuklardan yapılmıştı ve kontrplak kaplamaya sahipti. Kapalı kabinde bir pilot ve iki yolcu bulunuyordu. Giriş kapısı gövdenin sol tarafında bulunur. Kabin, ileri ve yanlara mükemmel görüş sağlayan iyi bir cama sahipti. Gövdenin ön kısmı, üzerine yatay kuyruğun monte edildiği bir kirişle sona erdi. Gövdenin kuyruk kısmı, pervanenin döndürücüsü ile biten motor bölmesine girdi.

Sabit göreceli açıklık kalınlığına (%12) sahip iki direkli kanat, ahşap bir yapıya ve kumaş kaplamaya sahipti. Planda 20° kanat süpürme, konik 1, uzatma 6, Clark UN profili. Kanat montaj açısı 2°'dir. Kanadın dikey kuyruk olan uçlarına rondelalar yerleştirildi. Frise tipi kanatçıklar duralumin çerçeveye ve kumaş kaplamaya sahipti.

Dikey kuyruğun toplam alanı 3 m2'dir. Yatay kuyruk açıklığı 3,5 m, alanı 2,7 m2, montaj açısı +2°'dir. NACA-0012 kuyruk profili. Omurgaları ahşap, dümenleri duralumin, kaplamaları ketendir. Ahşap stabilizatörü. Asansör çerçevesi duraluminden yapılmıştır, kaplama ketendir. Asansörün kontrolü katıdır, dümenler ve kanatçıklar kablolarla kontrol edilir.

110 hp gücünde hava soğutmalı motor M-11FM. 2,35 m çapında, sabit hatveli iki kanatlı ahşap itici pervaneye sahip, 2SMV-2 serisi. Pervane kanatlarının montaj açısı 24°'dir. Boru şeklinde kaynaklı motor çerçevesi. Motor tamamen kaportalıydı ve her silindir için ayrı üfleyiciler vardı. Pnömatik başlatma. Yakıt, kanadın köküne yerleştirilmiş, her iki tarafta birer tane olmak üzere iki alüminyum gaz tankına yerleştirildi. Yakıt depolarının toplam kapasitesi 118 l'dir. Yolcu kabininin arkasında 18 litrelik bir yağ deposu bulunuyordu.

Metal kaynaklı iniş takımı. Hava-yağ şok emilimi. Burun desteğinde bir yağ amortisörü vardı. Ana iniş takımının fren tekerlekleri 500 x 150, burun tekerleği 300 x 150 ebadındadır. İniş takımı yolu 2,5 m'dir.

Modifikasyon: MiG-8
Kanat açıklığı, m: 9,50
Uçak uzunluğu, m: 6,80
Uçak yüksekliği, m: 2.475
Kanat alanı m2: 15.00
Ağırlık (kg
-boş uçak: 746
-normal kalkış: 1090
-yakıt: 140
Motor tipi: 1 x PD M-11FM
-güç, hp: 1 x 110
Azami hız, km/saat: 215
Pratik menzil, km: 500
Pratik tavan, m: 5200

MiG-8 "Duck" uçağının ilk versiyonu.

MiG-8 "Ördek" uçağı. Yukarıda uçağın ilk versiyonu görülüyor.

MiG-8 "Duck" uçağının ikinci versiyonu.

MiG-8-2 "Ördek" uçağı uçuşta.

Okuyucularımızdan fikirler

YUAN-2 "Sky Dweller" MAKS-2007 hava gösterisinde

YaptsrnatiZnar

Bu uçak henüz MAKS 2009'da olmayacak - tasarım geliştiriliyor ve bir sonraki versiyonu büyük ölçüde öncekinin parçalarından ve bileşenlerinden oluşturuluyor. Ancak son MAKS'ta ultra hafif YuAN-2, çok sayıda testle şımartılmasına rağmen büyük ilgi uyandırdı dış görünüş. Çünkü bu sadece başka bir SLA değil. Uçağın aerodinamik bir tasarımı var - sözde "kanat kanadı" - abartmadan devrim niteliğinde olarak adlandırılabilir. Bu makalede, fikrin yazarı ve deneysel uçak yapımının başı olan genç uçak tasarımcısı Alexey Yurkonenko, yeni planın avantajlarını doğruluyor. Ona göre manevra kabiliyeti olmayan uçaklar için idealdir ve bu kategoride - bu arada çok geniş - dünya uçak üretiminin gelişiminde yeni bir yönün temeli olabilir.

Başvuru modern teknolojiler uçak tasarımı, ilk bakışta paradoksal olan bir sonuca yol açtı: uçak ekipmanının özelliklerini iyileştirme süreci "ivme kaybetti." Yeni aerodinamik profiller bulunmuş, kanat mekanizasyonu optimize edilmiş ve havacılık sabitlerinin rasyonel yapılarını oluşturmaya yönelik ilkeler formüle edilmiştir.

sürtünmeler, motorların gaz dinamikleri iyileştirildi... Sırada ne var, uçağın gelişimi gerçekten mantıklı bir sonuca ulaştı mı?

Uçağın normal veya klasik aerodinamik şema çerçevesinde gelişimi gerçekten yavaşlıyor. Havacılık sergilerinde ve salonlarında kitlesel izleyici çok büyük ve renkli bir çeşitlilik buluyor; deneyim

Aynı uzman, yalnızca operasyonel ve teknolojik özellikler bakımından farklılık gösteren, ancak ortak kavramsal eksikliklere sahip, temelde aynı uçakları görüyor;

“KLASİKLER”: AVANTAJLARI VE EKSİLERİ

“Uçak aerodinamik tasarımı*” teriminin, uçağın 1. eğim kanalında statik stabilitesini ve kontrol edilebilirliğini sağlamaya yönelik bir yöntemi ifade ettiğini hatırlayalım.

Klasik aerodinamik tasarımın ana ve belki de tek olumlu özelliği, kanadın arkasında bulunan yatay kuyruğun (HO), uçağın yüksek hücum açılarında herhangi bir özel zorluk yaşamadan uzunlamasına statik stabiliteyi sağlamayı mümkün kılmasıdır.”

Klasik aerodinamik tasarımın ana dezavantajı, uçağın uzunlamasına statik stabilite marjını sağlama ihtiyacı nedeniyle ortaya çıkan dengeleme kayıplarının varlığıdır (Şekil I). Böylece uçağın kaldırma kuvvetinin, uçağın negatif kaldırma kuvveti miktarı kadar kanadın kaldırma kuvvetinden daha az olduğu ortaya çıkar.

Dengeleme kayıplarının maksimum değeri, kanadın kaldırma kuvveti ve dolayısıyla bunun neden olduğu dalış momenti (bkz. Şekil 1) maksimum değere sahip olduğunda, kanat yüksek kaldırma cihazları uzatılmış haldeyken kalkış ve iniş modları sırasında meydana gelir. Örneğin şunlar var: yolcu uçağı Tamamen genişletilmiş mekanizasyonla GO'nun negatif kaldırma kuvveti, ağırlıklarının% 25'ine eşittir. Bu, kanadın yaklaşık olarak aynı miktarda büyük olduğu ve böyle bir uçağın tüm ekonomik ve operasyonel göstergelerinin en hafif tabirle optimal değerlerden uzak olduğu anlamına gelir.

AERODİNAMİK TASARIM “ÖRDEK”

Bu kayıplar nasıl önlenir? Cevap basit: Statik olarak stabil bir uçağın aerodinamik konfigürasyonu, yatayda negatif kaldırma kuvveti ile dengelemeyi hariç tutmalıdır.

"Pitch, uçağın enine atalet eksenine göre açısal hareketidir. Pitch açısı, uçağın uzunlamasına ekseni ile yatay düzlem arasındaki açıdır.

1 Bir uçağın hücum açısı, yaklaşmakta olan akış hızının yönü ile uçağın boylamsal cmpoume.tbHuu ekseni arasındaki açıdır.

Ben, kendileri bir uçak tasarlamak ve inşa etmekle ilgilenen ve daha sonra onu uçurmaktan keyif alan modelciler kategorisine aitim. Ancak asıl zevk, yaratıcı arayışın sonucundan gelir.

Ev yapımı Diamant ile OS MAX 50 ile birkaç sezon uçtuktan sonra biraz sıkıcı olmaya başladı. Uçağın ne yapabileceği, benim ne yapabileceğim belliydi. Elbette 3D akrobasi becerilerimi geliştirebilirdim ama ruhum alışılmadık bir şey istiyordu. Kimsede olmayan, kendine özgü akrobasi yeteneklerine sahip bir uçak yapmak istedim.

1. deneme

Radyo savaşçılarının nasıl uçtuğunu izledim ve “uçan kanat” tipi bir fan sineği yapma fikri ortaya çıktı. Daha erken olmaz dedi ve bitirdi. Çizim çizildi, yerleşim planlandı ve artık uçak hazır.

Salınım: 1450 mm
Uzunluk: 1000 mm
Ağırlık: 2000 gr
Motor: OS MAX 50

Sahaya çıkıyorum ve ilginç bir şey inşa etmediğimi fark ediyorum. Evet uçuyor, evet bazı figürleri döndürüyor. Ama ilginç bir şey yok, her şey her zamanki gibi, hatta biraz sıkıcı.

Durumu analiz ettikten sonra böyle olması gerektiğini anladım... Klasik şema ve "uçan kanat" şeması en küçük ayrıntısına kadar işlendi ve yeni bir şey sunamaz. Yaratıcı durgunluk başladı...

Bir kriz içindeyken eski dergileri karıştırıyorum ve "Ördek" planının bir modeline rastlıyorum. Bu ilginçleşmeye başlıyor.

Fikir

Atkı deseninin ilginç bir özelliği vardır. Direksiyon yüzeyleri ağırlık merkezinin önünde ve arkasında bulunur. Buna göre irtifayı kanatçıklarla karıştırıp hat akrobasi gibi yaparsanız irtifa dümenlerinden gelen dönme momenti ağırlık merkezinin önüne ve arkasına uygulanacaktır. Bu da çok küçük yarıçaplı ilmekler oluşturmanıza olanak sağlayacaktır. Büyük havacılıktan da bu planın durma modlarında çok kararlı davrandığı biliniyordu. Ancak arkada bulunan itici pervanenin 3D akrobasi performansına katkısı olmadı.

Sonuç kendini gösterdi: Motor öne yerleştirilmeli, ancak daha sonra hizalamayla ilgili sorunlar ortaya çıktı. Ana kanat arkada yer aldığından (farklı olarak) klasik şema Dengeleyicinin uçağın ağırlığını taşımadığı, kaldırma kuvveti oluşturduğu kanard tasarımında) ve ağırlık merkezinin MAR'ın %10-20'si dahilinde olduğu durumlarda, bu tasarımı dengelemek mümkün değildi. Yine bir çıkmaz sokak... Diğer dergileri karıştırırken "Wings of the Motherland"ın eski bir sayısını buluyorum, burada özel tasarımlı uçaklardan bahsediliyor ve bunların arasında "Tandem" tasarımı da var. Ve en ilginç olanı, ağırlık merkezinin konumunu hesaplamak için formüllerin olmasıdır. Bu yazıdan bir alıntı sunuyorum.

Şubat 1989 tarihli "Anavatanın Kanatları" dergisindeki bir makaleden alıntı.

Yüksek hücum açılarında uçarken, stol yapmadan önce, öncelikle ön kanatta stol oluşmalıdır. Aksi takdirde, uçak dururken burnunu keskin bir şekilde kaldıracak ve kuyruk dönüşüne girecektir. Bu olguya "alma" denir ve tamamen kabul edilemez olarak kabul edilir. Kanardlarda ve tandemlerde "pikap" ile mücadele etmenin bir yolu uzun zaman önce bulundu: ön kanadın kurulum açısının arkaya göre arttırılması gerekiyor ve kurulum açıları arasındaki fark 2-3 derece olmalıdır.

Düzgün tasarlanmış bir uçak otomatik olarak burnunu alçaltır, daha düşük hücum açılarına hareket eder ve hızlanır, böylece stol olmayan bir uçak yaratma fikri hayata geçirilir. “Standart bir ördek” için (yatay kuyruk alanı kanat alanının %15-20'si ve kuyruk omuzu 2,5-3 MAR'a eşittir), ağırlık merkezi MAR'ın %10 ila 20'si aralığında bulunmalıdır. . Tandem için merkezleme %15-20 V eşdeğeri (akor) aralığında olmalıdır. eşdeğer kanat) resmi görmek. Eşdeğer kanat akoru şu şekilde tanımlanır:

V eq = (S p +S h)/(l p 2 +l h 2) 1/2

Bu durumda eşdeğer akorun burnuna olan mesafe şuna eşittir:

X eq = L/(1+S p /S z *K)-(S p +S z)/(4*(l p 2 +l z 2) 1/2)

Burada K, kanat montaj açıları, eğimler ve ön kanadın arkasındaki akış yavaşlaması arasındaki farkı hesaba katan bir katsayıdır:

K = (1+0,07*Q)/((0,9+0,2*(H/L))*(1-0,02*(S p /S h)))

Verilen formüllerde:

S p - ön kanadın alanı.
S z - arka kanadın alanı.
L - tandem aerodinamik kol.
l p - ön kanadın açıklığı.
l z - arka kanadın açıklığı.
Q - ön kanadın montaj açısının arkaya göre fazlalığı.
H, ön ve arka kanatların ekseni arasındaki yükseklik mesafesidir.

Son sürüm

Artık genel fikir oluştu. Motoru öne koyuyoruz, kanatları aynı yapıyoruz, alıcıyı ve bataryayı uçağın kuyruğuna taşıyoruz.

Ön ve arka kanatlardaki kanatçık tahriki ayrıdır. Toplamda 6 adet direksiyon dişlisi kullanılmaktadır.

50. motor için hemen bir uçak yapmak korkutucuydu. Bir dizi soru hala belirsizliğini koruyor: Kanatçıkların hangi kanatta ve hangi asansörde yapılacağı veya her ikisinin de yapılacağı; kanatların hangi hücum açılarına sahip olması gerekir; kanatların birbirinden ne kadar uzakta olması gerektiği; ve genel olarak uçacak mı?

Ancak yaratıcı dürtü zihni ele geçirdi ve tüm şüpheler bir kenara atıldı. 25. motor için bir "Tandem" yapıyorum. Nasıl uçtuğunu kontrol etmek için kullanacağım...

2. deneme

Model çizilir, çizilir ve inşa edilir. Aşağıdakiler oldu.

Her iki kanat açıklığı: 1000 mm
Uzunluk: 1150 mm
Kanatçıklı kanat kirişi: 220 mm
Kanatlar arası mesafe: 200 mm

Ön kanat motor ekseninden 20 mm daha aşağıya, arka kanat ise 20 mm daha yükseğe yerleştirildi. Kanatlar tamamen aynıydı ve karşılıklı olarak değiştirilebilirdi, yalnızca bir kanatta kanatçıklar, diğerinde ise asansör vardı.

Uçuş

İlk uçuş yalnızca aramanın doğru yönüne olan güveni artırdı. Model havada kesinlikle öngörülebilir ve yeterliydi, düşük hızlarda stabildi ve kendiliğinden bir dönüşe düşmedi. Ön kanattaki asansörün şeması kendini gösterdi en iyi taraf asansörün arka kanatta olduğu şemaya göre. Bunun nedeni, düşük hızlarda flap görevi görerek ön kanattaki kaldırma kuvvetini arttırmasıdır.

Karar verildi! Bu modelin havadaki davranışını inceliyorum ve 61 motor için bir model oluşturmaya başlıyorum. Büyük uçak yapılırken biz küçük olanın üzerinde uçuyoruz. Uçuş sırasında bir tane daha buluyoruz ilginç özellik modeller. Rüzgara karşı durup havada durabiliyordu. Düşük gazda çubuğu kendine doğru çekerken paraşütle atlama eğilimi gösterdi.

Sonuç şudur:

Salınım: 1400 mm
Uzunluk: 1570 mm
Kanatçıklı akor: 300 mm
Kanatlar arası mesafe: 275 mm

İlk uçuş arka kanatta kanatçıklar, önde ise asansör ile gerçekleştirilir.

İzlenim:

Tüm hızlarda istikrarlı, istikrarlı ve son derece öngörülebilir. Ancak büyük modelin uçuşu bir özelliği ortaya çıkardı. Uçak asansöre çok hassas tepki veriyor. Yani onu yatay uçuşa getirdim, orta gazda kestim - sorunsuz ve istikrarlı bir şekilde uçuyor, ancak irtifa kontrolüne dokunduğunuz anda aniden ama küçük bir açıyla uçuş yönünü değiştiriyor. Sinir bozucu ya da tehlikeli olduğundan değil, sadece modelin asansöre çok hassas tepki verdiğini dikkate almanız gerekiyor.

Bu elbette bir eğitim uçağı için kabul edilemez, ancak FAN'ımız ileri düzey pilotlar için tasarlanmıştır.

Şimdi asansörü ve kanatçıkları karıştırmaya çalışıyorum. Yani ön kanattaki kolu kendime doğru çektiğimde her iki kanatçık da aşağı iniyor, arka kanatta ise yukarı çıkıyor. Ancak yuvarlandığımda kanatçıklar her iki kanatta paralel olarak çalışıyor.

Modelin yatay uçuştaki dengesiz davranışı büyük olasılıkla yanlış kanat açılarından kaynaklanıyordu. Ne yazık ki, önemli bir değişiklik yapılmadan bunları değiştirmek mümkün değildi.

Sonunda model kuruldu, havada neler yapabileceğini deniyorum.

Gazı kesiyorum. Kolu kendime doğru çekiyorum (sıkılmış masraflar). Model neredeyse durana kadar yavaşlıyor, ardından yavaşça başını sallıyor, hızlanıyor ve aynı şeyi tekrarlıyor. Dönme eğilimi yok. Yani, kanattan gelen akışı kasıtlı olarak bozmazsanız, o zaman stol çok sorunsuz bir şekilde gerçekleşir ve belirli bir hızla hemen eski haline döner.
Gazı kesiyorum. Kolu kendime çekiyorum (tüm masraflar). Model havada durur ve yatay pozisyonu koruyarak paraşüt gibi alçalmaya başlar. Paraşüt figürü. Kolu kendimden veriyorum - sırt üstü dönüyor ve dikey olarak aşağıya doğru alçalmaya devam ediyor (bu sadece bir tür veba). "Değiştiren" figürü. Yani model, yük taşıyan düzlemlerden akışın %100 ayrılması modunda dümenlerle kontrol edilebilmektedir!
Maksimum harcamalar - döngüyü büküyorum. Doğru, buna döngü denemez. Daha ziyade, 3 boyutlu bir kompleksten gelen klasik bir "şelale". Model yavaşça alçalırken fenerin etrafında dönüyor. Üstelik gazla çalışmaya gerek yok. Dümenleri kaydırırken dönüş yönünü değiştirmek de çok kolaydır. Shaker figürü.
Bir “paraşüt” yapıyorum ve dümeni saptırıyorum. Çok yavaş, düz bir tirbuşon elde ediyorum - "kuru yaprak" figürü.
"Harier" gibi bir figür çocuk kategorisine girer.
Köşelerdeki dönüş yarıçapları neredeyse okunamadığından, bir "kare döngü" tam olarak kareye dönüşür.

Rakamları anlatmak çok uzun zaman alır. Sadece tek bir şey söyleyeceğim. Bu uçak benden daha fazlasını yapabilir ve ileri düzey bir pilota, geleneksel uçaklarda erişilemeyen birkaç yeni manevrayı daha öğretme kapasitesine sahiptir. Ve onunla ne yaparsanız yapın, uçağın öngörülebilirliğine ve istikrarına özellikle dikkat etmek istiyorum.

İSTEDİĞİMİ elde etmiş gibiyim!

4. deneme

İkinci ve üçüncü uçaklar mükemmel uçuş performansı gösterse de, bir tane daha vardı. önemli soru: Kanatlar için en uygun hücum açıları nelerdir? Bu sorunu çözmek için 50. motor için kanatların yerdeki hücum açısını değiştirebilen bir model yapılmasına karar verildi. Ayrıca 3 numaralı model donanım arızası nedeniyle imha edildi.

Ayrıca ön kanadın motor ekseninin üzerine ve arka kanadın aşağıya yerleştirilmesine karar verildi (önceki modelde tam tersiydi, sadece kontrol etmek istedim - hemen herhangi bir değişiklik fark etmediğimi söyleyeceğim) Modelin davranışında.) ve ön kenar boyunca hafif bir eğim yapın, ön kanatta belirgin bir pozitif "V" ve arka negatif "V" örtülü bir şekilde alındı. Bunun sırasıyla ileri ve geri akrobasi sırasında düşük hızlarda stabilite sağlaması gerekiyordu.

Tasarım ve üretim sürecinin açıklaması üzerinde ayrıntılı olarak durmayacağım. Her zamanki Fanfly'dan hiçbir farkı yok ve fotoğraflardan açıkça görülüyor.