Vraag:
Heeft iemand een vliegtuig onderzocht of gebouwd dat de pitch en roll regelt door vloeistof in het casco te pompen?
FlegmatoidZoid
2017-07-27 13:04:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ik ben ervan overtuigd dat ik een paar jaar geleden een artikel heb gezien over een "statisch oppervlaktevliegtuig" (of in ieder geval een concept ervan) zonder stuurvlakken, dat een "natte massa" gebruikt om zijn rol en spoed aan te passen.

De container in zijn zwaartepunt is gevuld met een vloeistof die vervolgens wordt overgebracht (of gezogen) naar de vleugelpunten (om de rol te beheersen) en langs de romp (om de toonhoogte te regelen). Ik ben niet zeker van de giercontrole - het moet elevon-achtig zijn.

enter image description here

Na een halve dag online te hebben doorgebracht, heb ik alleen een DEMON UAV van BAE kunnen vinden systems, een "flapless" vliegtuig dat stroominjectie boven de stuurvlakken gebruikt voor het manoeuvreren. Dat is niet hetzelfde.

Mijn vraag - is er iets fundamenteel mis met een concept dat ik heb beschreven? Zijn er experimentele vliegtuigen gemaakt?

De Demon UAV gebruikt geen natte massa, het gebruikt perslucht in plaats van bedieningselementen. Het komt niet eens in de buurt van dit concept.
Ik vond [deze] (http://diydrones.com/profiles/blogs/moving-mass-control) link, over een persoon die het onderzoekt voor een UAV, maar het ziet er niet naar uit dat ze veel verder dan luxe zijn renderings
En ik weet dat er vliegtuigen zijn met een brandstoftank in het staartvlak om het vliegtuig te trimmen, zoals de [Concorde] (http://www.concordesst.com/fuelsys.html). Maar dat is voor langzame, kleine, lange termijn balancerende controlekrachten, niet voor snelle, ik-moet-die-bomen-controle-krachten-vermijden
Ik vraag me echt af welk probleem ze zouden proberen op te lossen.
Denk aan deltavliegers met gewichtsverschuiving, maar dat is waarschijnlijk niet wat u zoekt.
Ik kan niet zien dat dit iets anders is dan academisch, bijvoorbeeld bij een 90 graden rol, zal het verplaatsen van vloeistof van de ene vleugel naar de andere waarschijnlijk geen correctie veroorzaken, omdat je nu alleen het verticale zwaartepunt verandert.
Drie antwoorden:
AEhere supports Monica
2017-07-27 13:28:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

De aërodynamische krachten die het gevolg zijn van afbuiging van het oppervlak zijn ordes van grootte groter en sneller (in hun snelheid van verandering) dan de zwaartekracht die verkregen kunnen worden door het zwaartepunt te verschuiven.

Bovendien, zoals OP lijkt te beseffen, zou giercontrole niet haalbaar zijn met deze methode.

Dus over het algemeen zou het niet onmogelijk zijn, maar het heeft geen duidelijke voordelen om de zware nadelen. Ik ben ook niet op de hoogte van prototypes of technische demonstranten die deze methode gebruiken.

Peter Kämpf
2017-07-28 01:51:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tot nu toe alleen pitch. Brandstof wordt tussen tanks gepompt om het vliegtuig te trimmen. Dit is vooral handig voor supersonische vliegtuigen, omdat hun drukcentrum beweegt met een kwart van de vleugelkoorde tussen sub- en supersonische vlucht. Het belangrijkste voorbeeld zou de Concorde zijn:

... tijdens de vlucht wordt brandstof overgebracht van tank naar tank om de trim en balans van het vliegtuig te behouden, aangezien het geen volledig staartvlak heeft dat zou worden gebruikt op een subsonisch vliegtuig om deze taak uit te voeren. Ook voor supersonische vluchten is het zwaartepunt kritisch en moet het worden verplaatst voor verschillende snelheden. ( bron)

Voor het opstijgen en tijdens de acceleratie door Mach1 naar een uiteindelijke Mach 2 wordt brandstof uit de voorste trimtanks gepompt naar de achterste trimtanks en de opvangtanks in de vleugels. Tijdens het proces wordt ongeveer 20 ton brandstof verplaatst, wat resulteert in een achterwaartse verschuiving van de CoG met 2 meter.

Concorde fuel tanks and transfer scheme

Concorde brandstoftanks en overdrachtsschema (foto bron)

Airbus gebruikt een soortgelijk schema om het zwaartepunt nauwkeurig af te stellen voor optimale prestaties.

Ik verwacht dat, met name bij het rollen, het pompen van vloeistof niet voldoende snel zal reageren. Als je door vlagerige lucht vliegt, is het erg handig om een ​​responsieve rolcontrole te hebben.

Als je een vaste massa accepteert in plaats van een vloeistof, kwalificeren de zweefvliegtuigen van Otto Lilienthal zich als de eerste vliegtuig dat gewichtsverplaatsing voor controle gebruikte, zowel in pitch als roll. In zijn voetsporen volgt elke deltavlieger en driewieler deze techniek tot op de dag van vandaag.

Otto Lilienthal in his Normalflugapparat

Otto Lilienthal in zijn Normalflugapparat, het eerste in serie geproduceerde vliegtuig (afbeelding bron). Hier gooit hij zijn benen naar achteren om op te staan.

Een andere eerste gebruikte gewichtsverplaatsing, zij het alleen voor toonhoogtecontrole: de zeer eerste Zeppelin had een gewicht van 100 kg tussen zijn voorste en achterste gondel die naar voren en achteren kon worden verschoven om het midden van de zwaartekracht.

Van www.airships.net:

De worp werd gecontroleerd door een glijdend gewicht dat onder de romp hing en dat voor en achter; er waren geen liften voor pitchcontrole, of vinnen voor stabiliteit.

Het gewicht bleek onvoldoende en liep vast tijdens de eerste vlucht. Later werd het verhoogd tot 150 kg. Liften en vinnen zouden minder hebben geholpen omdat de twee benzinemotoren van 14 pk het schip nooit snel genoeg lieten vliegen voor effectieve aerodynamische controle.

tuskiomi
2017-07-28 00:45:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nasa's Space shuttle (naast vele andere raketsystemen) gebruikt verpompte vloeistof om Pitch, Roll en Elevator te besturen

Maar niet zoals je het in diagramvorm hebt weergegeven. In plaats van hydraulische stuurvlakken te gebruiken, gebruikt het stuwkrachtvectoring om alle drie de hoeken te besturen. Door de brandstof met een klein verschil in hoek naar buiten te sturen, of door RCS te gebruiken om de hoeken te wijzigen.

Stuwkrachtregeling werkt door de hoek te veranderen waarmee brandstof uit het mondstuk van de raket wordt geduwd, waardoor de richting van de stuwkracht verandert. Dit kan de pitch en yaw van een vliegtuig veranderen (voor een raket, pitch and roll). Het beheersen van de rol is een ander aspect waarvoor twee of meer stuwraketten nodig zijn, die een koppel op de constructie uitoefenen, vergelijkbaar met de manier waarop men een top laat draaien.

De vraag specificeert bewegende brandstof "binnen het aitframe." Thrust vectoring is niet wat er wordt gevraagd.
-1


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...