Khem, khem .... lekcja mechaniki lotu nr.1
1.Wpływ wysokości płata:
-Zamocowanie płata (dolnopłat, średniopłat, górnopłat), ma przede wszystkim wpływ na równowagę
podłóżną [
podłużną] samolotu, czyli:
UKŁAD GÓRNOPŁATA- to układ niejako samoustateczniający się. Wraz ze wzrostem kąta natarcia, rośnie wartość momentu ustateczniającego (czyli takiego który chce
spowrotem [
z powrotem] zmniejszyć kąt natarcia). Układ taki bardzo dobrze się sprawdza wszędzie tam, gdzie wymaga się od konstrukcji dużej stateczności, niestety konsekwencją tego stanu rzeczy, jest konieczność stosowania usterzenia wysokości o dużej powierzchni, lub umieszczenie go daleko od środka ciężkości, aby zapewnić sterowność samolotu w zakresie użytkowych kątów natarcia.
Do wad zaliczyć należy: duży i trudny do zminimalizowania opór interferencyjny w miejscu połączenia skrzydło - kadłub (gdyby policzyć sumaryczny wsp. oporu wszystkich elementów samolotu, to opór interferencyjny w tym miejscu powiększy go o 80%).
Kolejną wadą jest fakt, że w przypadku umieszczenia podwozia w skrzydłach, wydłużają się znacznie golenie, zachodzi potrzeba stosowania potężnych okuć odbierających większy niż zwykle moment, powoduje to zatem wzrost masy podwozia, skomplikowania konstrukcji no i oczywiście jej cenę.
Do zalet należy niewątpliwa łatwość umieszczenia zespołu napędowego w skrzydłach (w gondolach lub na belkach podskrzydłowych), możliwość zastosowania dużych, wolnoobrotowych śmigieł o dużej sprawności, lub potężnych silników turbowentylatorowych, o dużej średnicy i gigantycznym ciągu startowym.
Skrzydło można wykonać jako jeden element z niedzielonym dźwigarem.
Z powyższych faktów wynika zatem dość jasno, dlaczego szybko zrezygnowano z myśliwców w układzie górnopłata, a stosuje się je w samolotach o dużej masie startowej.
UKŁAD ŚREDNIOPŁATA - w tym przypadku równowaga podłużna, pozostaje neutralna w użytkowym zakresie kątów natarcia (oczywiście w pewnym przybliżeniu), jednym słowem moment ustateczniający pozostaje stały w całym zakresie kątów natarcia)
Zaletami są: najniższy opór interferencyjny, spośród wszystkich trzech układów konstrukcyjnych, oraz dość łatwe jego dodatkowe obniżenie, poprzez zastosowanie odpowiedniego oprofilowania przejścia skrzydło-kadłub.
Do wad zaliczamy:
- W dalszym ciągu problemy z umieszczeniem podwozia w skrzydłach.
- Niestety ... o ile aerodynamicznie układ ma niemal same zalety, o tyle wytrzymałościowo pojawiają się problemy, ponieważ niezwykle rzadko zdarza się, aby można było sobie pozwolić na to aby dźwigar przechodził sobie przez środek kadłuba (wyobraźcie sobie samolot pasażerski w którym przez środek kabiny pasażerów przebiegają dwie wielkie "bele"). Aby tego uniknąć, moment gnący jakim obciążony jest dźwigar przenoszony jest na konstrukcję kadłuba przez
conajmniej [
co najmniej] dwie solidne wręgi, które oczywiście mają swoją solidną masę
Samoloty w tym układzie zazwyczaj potrzebują znacznie mniejszej mocy silników, aby osiągnąć tę samą prędkość co samolot w układzie dolno- czy górno- płata, poza tym dzięki mniejszemu zazwyczaj stawianemu oporowi powietrza są ekonomiczniejsze. W przypadku konstrukcji naddźwiękowych, stosując ten układ najłatwiej otrzymać bryłę, o najkorzystniejszym kształcie, ułatwiającym pokonywanie bariery dźwięku (jeżeli kogoś to będzie interesować to mogę o tym coś napisać - przy okazji obalając parę powszechnie powtarzanych bzdur, jak np. ta , że meteor spala się w atmosferze od tarcia powietrza
)
UKŁAD DOLNOPŁATA - układ ten negatywnie wpływa na równowagę
podłóżną [
podłużną] samolotu, tzn. że moment ustateczniający samolot, maleje wraz z kątem natarcia, łatwo osiągając wartości ujemne ( co znaczy, że samolot po przekroczeniu pewnego kąta natarcia nagle samoczynnie go powiększa aż do przeciągnięcia, chyba że pilot w porę odepchnie drążek dość znacznie od siebie). Z drugiej jednak strony układ ten dla zapewnienia sterowności wymaga wytworzenia niewielkiego momentu, a co za tym idzie można stosować usterzenia o niedużej powierzchni, i umieszczone blisko środka ciężkości, co z kolei ułatwia budowanie samolotów o niewielkich rozmiarach i małym promieniu bezwładności.
Wady:
Po pierwsze, nie można beztrosko obładowywać somolotu ładunkiem (jak to ma miejsce w przypadku górnopłata) ponieważ skrajne przednie i skrajne tylne dopuszczalne położenie środka ciężkości położone są dość blisko siebie, a przekroczenie skrajnego tylnego położenia środka ciężkości skutkuje utratą stateczności podłużnej.
Aby opisać to zjawisko, rozpatrzmy sytuację w której pilot ściąga drążek "na siebie":
Kąt natarcia rośnie, pojawia się także moment który próbuje
opóścić [
opuścić] nos samolotu
spowrotem [
z powrotem] w dół. Jeżeli w tym momencie pilot puści drążek, dziób samolotu opadnie
spowrotem [
z powrotem] w dół.
Przy dalszym wzroście kąta natarcia, mamy równowagę obojętną - nie występuje siła ustateczniająca samolot.
Dalej będzie z górki ... kąt natarcia przekroczył punkt w którym tracimy równowagę podłużną. Pojawia się para sił (moment), która samoczynnie i bez naszego udziału powiększa i tak już duży kąt natarcia. Puszczenie drążka nie poprawia sytuacji, pilot aby opanować tę tendencję samolotu musi wychylić drążek do przodu poza punkt neutralny. Im bardziej przesuniemy środek ciężkości poza skrajne tylne dopuszczalne położenie tym zjawisko będzie gwałtowniejsze.
W związku z powyższym, samoloty w tym układzie muszą być projektowane tak, aby przeciągnięcie następowało przed utratą stateczności podłużnej.
Nie udało się tego dokonać (z braku wiedzy lub czasu) w konstrukcjach:
FW190A -obciążony na full, tuż przed osiągnięciem kąta natarcia odpowiadającego maks. wsp. siły nośnej, bez pomocy pilota robił nagle "fajt" i ładował (młodego najczęściej) pilota w korek.
Mustang- w wersjach z dodatkowym zbiornikiem umieszczonym za kabiną pilota:
pojawiały się problemy ze statecznością podłużną i poprzeczną, (przy całkowicie zatankowanym samolocie).
Słynna Aircobra- tu problem pojawiał się w korkociągu i miał nieco inną, bardziej złożoną naturę, jednak efekt był podobny - pojawiała się para sił powiększająca kąt natarcia, utrudniająca (lub uniemożliwiająca nawet) w tym przypadku wyjście z korka.
Inne wady to duży opór interferenyjny w miejscu połączenia skrzydło-kadłub.
Zalety dolnopłata:
- Stosunkowo łatwo otrzymać konstrukcję "chętnie" reagującą na wychylenia drążka, manewrową
- Łatwo można umieścić podwozie składane w skrzydłach
- Dzięki efektowi bliskości ziemi krótszy start
- Skrzydło można wykonać jako pojedynczy, niedzielony element
2. O wpływie na stateczność wokół osi podłużnej (st. boczna) z dużym uproszczeniem (za to z sensem - unikat na forum) napisał kozak więc się nie rozpisuję.
Sundowner - nie prowadź dyskusji w temacie w którym nie masz nic do powiedzenia.
Profil to profil , zakres użytkowych kątów natarcia jest identyczny dla jedno i milionopłata jakkolwiek możliwe jest iż zbyt bliskie umieszczenie płatów będzie wzbudzało zjawiska natury interferencyjnej, ale nie podejmuje się odpowiedzieć czy pozytywne czy negatywne, bo nic nigdy o tym nie czytałem
Edit : na chłopski rozum przesunięcie górnego płata do przodu napewno poprawia warunki pracy dolnego, ergo straty na silne nośnej są mniejsze.
Schmeisser - Gdyby T. Sołtyk jeszcze żył, umarłby ze śmiechu po przeczytaniu twojego posta. Mam wrażenie, że starałeś się umieścić jak najwięcej wyrażeń kojarzonych z lotnictwem, jak najbliżej siebie, nie dbając o sens tego co piszesz.
Leszek957 - gdyby nie umarł po przeczytaniu posta Schmeissera, twój byłby następny w kolejności ... nie daliście staruszkowi żadnych szans.
Poza tym ... używasz pojęć, których znaczenia najwyraźniej nie znasz. Skrzydło pasmowe, skrzydło delta, oraz reguła pól, to pojęcia mające się nijak do tematu (wszystkie one dotyczą zjawiska zwanego barierą dźwięku, jak będą chętni to opiszę i wyjaśnię każde z nich po kolei i w odpowiednim kontekście).
Inna rzecz ... pokaż mi proszę samolot transportowy z "symbolicznymi" goleniami(no chyba że miałeś na myśli symbole byłego reżimu, takie jak ten w Rzeszowie - solidne, żelbetonowe).
A tak na marginesie ... zamiast bezkrytycznie cytowć zasłyszane/ przeczytane (np w kolorowych czasopismach) głupoty, polecam zasięgnąć przynajmniej najprymitywniejszej wiedzy z zakresu mechaniki lotu, z książki bez kolorowych obrazków.
Z góry przepraszam jeżeli kogoś obraziłem, ale powinniście się liczyć z taką reakcją, wypowiadając się na forum publicznym, w temacie o którym pojęcie macie dość mgliste.
Zanim Szanowny Kolega zacznie ponownie pouczać innych w taki "niezbyt przyjazny" sposób - proponuję popracować nieco nad poprawną pisownią. Najbardziej sensowny wykład jest niestety tylko żałosny gdy roi w nim się od błędów ortograficznych.
Moje zalecenia:
1. Korzystać z funkcji "Sprawdź ortografię" lub ze słownika ortograficznego, edytora tekstu z funkcją poprawy pisowni itp.
2. Mniej arogancko zwracać się do innych użytkowników - jeżeli masz wiedzę i chcesz polemizować to OK, ale z zachowaniem odpowiednich form dyskusji.
Razorblade1967
