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Collezione - 32 Wing Geometry Definizioni

(Riferimento Slide Time: 00.17)

Diamo uno sguardo ad alcuni parametri di geometria dell'ala. Ora, la configurazione geometrica di base di un'ala dovrebbe essere un'ala trapezoidale e questi sono alcuni dei parametri geometrici importanti. Il primo parametro è la corsia di radice, che è la corda dell'ala non nel luogo in cui si attacca con la fusoliera, ma nella posizione della linea di centro estesa della fusoliera.

Quindi, si tratta di un errore molto comune, a volte molte persone prendono la corsia di radice come location dove l'ala e la fusoliera sono fisicamente incontrate, ma, la corsia di radice è definita teoricamente come la corda dell'ala quando incontra la linea teorica estesa del fusto. Si ha anche la corda di punta, che come suggerisce il nome è la corda dell'ala quando è alla punta. La distanza tra le 2 estremità dell'ala è chiamata come la metà della banda di calibrazione è chiamata come la semispan s. S è normalmente riservato come area di riferimento dell'ala di riferimento, ovvero l'area dell'ala come visualizzata nella vista superiore, inclusa la parte che viene sommersa all'interno della fusoliera. Anche se la zona covata in questa figura è la definizione di area di riferimento dell'ala, è un riferimento. Così, finché ognuno capisce quello che sta per, non ci sarà confusione. Quindi, è importante ricordare la definizione dell'area di riferimento dell'ala.

Si ha poi spessore t, che come potete vedere in questa figura è la distanza massima tra la parte superiore e la superficie inferiore dell'aerofoil che si ha la corda C, che è la distanza tra il bordo anteriore e il bordo posteriore dell'aerofoil o dell'ala. E angolo di attacco è l'angolo che viene fatto dal vettore del vento ambientale con una linea di riferimento sull'aereo.

Ci sono alcuni parametri derivati come il rapporto del taper, che è un rapporto della corda di punta alla corsia di radice. Esiste un rapporto di aspetto che è un'indicazione della sua slenderness è definito come il quadrato dell'arco sulla zona di riferimento dell'ala. E abbiamo uno spessore in rapporto di corda o rapporto t / c, ovvero il rapporto tra lo spessore massimo diviso per la corda aerodinamica media dell'ala.
(Riferimento Slide Time 03.20)

Ora, i parametri geometrici dell'ala come la camber dell'aerofoil, il rapporto di spessore del rapporto dell'aspetto airfoil, il rapporto del taper e l'angolo di sweep all'avanguardia, influenzano tutti le caratteristiche aerodinamiche e il peso abbastanza sostanzialmente. E viene sintetizzato in questo particolare grafico. Ma diamo uno sguardo a ciascuno di questi elementi uno per uno per avere una migliore comprensione. Il primo parametro che colpisce è il camber. La camber dell'airfoil essenzialmente è un'indicazione della sua curvatura.

Quindi, la linea nera è per la geometria di base dell'aeromobile base e la linea rossa è per l'effetto di cambiamento o aumento in un determinato parametro. Così, notiamo qui che mentre si aumenta la camber poi il coefficiente di sollevamento aumenta. Infatti, si ha una linea che è quasi parallela alla linea originale. Quindi, il coefficiente di sollevamento aumenta, ma il coefficiente di trascinamento aumenta anche per quanto il peso sia effetto di camber sul peso dell'aeromobile non è che sostanziale.

E i valori tipici della camber che si vedono sono compresi tra 0% che è un aeroplano simmetrico a circa il 6% della corda. Il rapporto di spessore dell'airfoil è un altro parametro che colpisce la curva CLα, principalmente aumenta in realtà l'angolo in cui si staglia. Quindi, aumenta il CLmax, ma aumenta anche il coefficiente di trascinamento. Tuttavia, quando si ha uno spessore superiore al rapporto di corda, generalmente si può arrivare con un peso di ala inferiore.

Questo non è molto intuitivo perché molti pensano che un'ala più spessa debba effettivamente peso di più perché la pensano più grande. Tuttavia, vi preghiamo di ricordare che uno dei componenti principali dell'aeromobile che è pesante è il principale e lo spar posteriore o lo spar che sono presenti e gli spari stessi sono costituiti da una flangia e da un web. Ora, in un'ala con spessore superiore al rapporto di corda, queste flange spar sono più lontane perché il web è più grande.

E perché lì sono più grandi, perché sono lontani che ne hanno una che ci dà. Dà un momento più alto di inerzia e momento più alto di inerzia ti dà un valore più piccolo del momento di flessione, che è il carico principale che uno spar deve portare. Quindi, fino a un punto, aumentare t / c può effettivamente portare a una riduzione del peso dell'aeromobile.

Il peso delle ali la gamma di valori per gli aerei subsonici è compresa tra i 5 e i 18%. E per gli aerei supersonici, lo spessore in rapporto di corda è mantenuto basso a causa dell'alto trascinamento tra 3 a 7%. Il prossimo parametro importante è il rapporto di aspetto, il rapporto di aspetto è un parametro aerodinamico molto importante come citerei, è l'indicazione della slenderità dell'ala. Migliora il coefficiente di trascinamento indotto K e in realtà riduce il trascinamento indotto per questo.

E un altro problema con il crescente rapporto di aspetto è quanto più si aumenta il rapporto di aspetto più slanciato l'ala diventa e un'ala slanciata sarà più incline a problemi aeroelastici a causa della flessibilità. E inoltre, per renderla sufficientemente rigida, dobbiamo fornire un supporto enorme e che porta ad un aumento del peso dell'ala. Infatti, l'aumento del rapporto di aspetto dell'ala porta ad un elevatissimo aumento del peso dell'ala.

E l'ala è circa il 12% del peso dell'aereo nella maggior parte dei casi tra il 10 e il 12%. Quindi, incide sostanzialmente sul peso dell'aereo. Quindi, il rapporto di aspetto del valore consigliato è compreso tra 7 a 9 o forse 10 per gli aerei subsonici, tranne quelli progettati per una lunghissima durata e per gli aerei supersonici, il valore consigliato è compreso tra 2 e 4. Il rapporto Taper è un altro parametro molto importante nel ridurre sia il peso dell'ala sia il trascinamento indotto dell'aeromobile.

Tuttavia, dare grande arazzo sta per creare un problema con la distribuzione di sollevamento. Quindi, il rapporto del taper generalmente è compreso tra 4 e 14 per gli aerei subsonici e da 2 a 5 per gli aerei supersonici.
E infine, guardiamo l'angolo di sweep all'avanguardia. L'angolo sweep riduce sicuramente C D0 ma aumenta il coefficiente di trascinamento indotto e rende pesante l'ala. Quindi, gli aerei subsonici normalmente non li vediamo stracciati più di 35 gradi.

Ma per gli aerei supersonici si vede normalmente lo spazzamento da 35 a 70 gradi o anche più a volte, si può notare che l'unico vantaggio di cavalcare la spazzatrice è quello di ridurre il trascinamento ad alte velocità e per tutte le altre considerazioni, la spazzatrice dell'ala è in realtà dannosa. Quindi, l'sweep dell'ala non deve essere fornito a meno che non sia essenziale da motivi aerodinamici puri.
(Riferimento Slide Time 09.23)

La plancia dell'ala di riferimento è sempre considerata come trapezoidale e abbiamo già visto l'effetto di rapporto di aspetto. Se si aumenta il rapporto di aspetto vediamo che il trascinamento indotto riduce.
Ma un'altra cosa buona è che anche l'angolo in cui il velivolo stà per ridursi.
Così, il L/D subsonico dell'aeromobile aumenta a causa del ridotto indotto indotto. Ma come già accennato, c'è un aumento sostanziale degli incidenti di oscillazione del peso dell'ala, gli incidenti dihedrati sono altri parametri molto importanti per quanto riguarda la scelta geometrica di un aeromobile.
(Riferimento Slide Time 10.07)

Quindi, non vi ho fatto menzione che il rapporto di taper del velivolo il cui beneficio è che vi givela facile costruzione, ma rende pesante l'ala se non si dà taper poi si ha un'ala rettangolare e vi dà un'ala più pesante. Quando si ha un rapporto di taper inferiore, poi si ha un'ala più leggera perché il momento di piegatura della radice dell'ala è ridotto. Tuttavia, la concentrazione dell'ascensore si muove verso la punta.

Quindi, quindi, poiché il valore del rapporto del taper riduce quella punta di inizio che si carica e questo significa che i consigli inizieranno a temporizzarsi prima e questo non è auspicabile per quanto riguarda la controllabilità.
Per una buona controllabilità nello scenario post stall, non vogliamo che i consigli di stalla prima vogliamo che la rotta si staglia prima, perché quando la strada si staglia prima dà una sorta di vibrazione e di sensazione fisica alla coda.

E inoltre, se la rotta si ferma prima della punta, allora il disturbo che normalmente si stravolge è in un'ala senza precedenti. Quindi, stanno ancora fornendo il momento richiesto per la controllabilità. Mentre, se la punta si staglia prima, poi i aileroni che sono ai consigli saranno anche in condizioni di stallo e sarà inefficace. Quindi, sarà difficile recuperare da un disturbo appositamente in roll. Quindi, il valore di compromesso del rapporto carta è normalmente compreso tra; 0,4 a 0,6 nella maggior parte degli aerei. Grazie per la vostra attenzione passeremo ora alla sezione successiva.

Collezione - 33 Opzioni per Wing Layout

(Riferimento Slide Time 00.29)

Analizziamo le opzioni disponibili per il layout dell'ala. Ampiamente parlando, abbiamo 3 scelte; può essere un'ala alta, un'ala media o una bassa ala. Ogni posizione ha i suoi vantaggi e svantaggi che ora analizzeremo.
(Riferimento Slide Time 00.38)

Ecco, queste sono le immagini di alcuni famosi aerei che hanno queste configurazioni. La configurazione alta dell'ala mostrata qui è il velivolo Dornier 228 dash 212 prodotto in licenza da HAL Kanpur.

(Riferimento Slide Time 01.06)

Sotto le ali basse diamo uno sguardo qui all'Airbus A 380 dash 100 aerei. E per la mid wing l'esempio scelto è quello del velivolo RAFALE che si sta procurando. Iniziamo prima di tutto osservando i benefici del layout di alta wing.
(Riferimento Slide Time 1.29)

Il primo e più grande beneficio di un layout di alta ala è quello di consentire la facilità nel carico e scarico del carico perché l'ala è montata sopra la fusoliera; da qui l'altezza della fusoliera tende a essere bassa. Questo è un ottimo esempio di aereo cargo militare.
(Video Inizia: 02.00)
Questo è il velivolo della galassia C 5 e ci lasciamo dare un'occhiata a come è usato per caricare e scaricare carichi pesanti. In questa clip vediamo un gran numero di articoli caricati sul velivolo. Vediamo un elicottero, con le sue lame di rotore, gli aerei C5 di galassie possono gestire 2 grandi cisterne di abram, diverse di queste jeep e una quantità enorme di carico. Tutto può essere facilmente caricato a causa della configurazione ravvicinata data sulla parte posteriore della fusoliera e si può vedere quando ci si sposta in questi oggetti pesanti, li leghiamo sul pavimento dell'aereo con i alcuni ancoranti che impediscono il moto relativo di questi elementi quando l'aereo è operativo.
(Video Ends: 03.10) Così, tutti gli aerei militari, che sono carichi pesanti, hanno generalmente una configurazione di alta ala e un pavimento molto basso della fusoliera.
(Riferimento Slide Time: 03.26)

Un altro vantaggio di un layout di alta ala è che si può costruire l'intera ala in un pezzo e poi metterlo letteralmente sopra la fusoliera, allegarlo con alcuni bulloni e appoggiarlo esternamente utilizzando bracci come quello visto in questo velivolo. Così, questo dà un enorme vantaggio strutturale e si traduce in una struttura leggera di peso.
(Riferimento Slide Time 03.55)

Il terzo beneficio di un layout di alta ala è quello di consentire migliori brevi take - off e prestazioni di atterraggio, perché abbiamo un'enorme ala ininterrotta montata sopra la fusoliera, si possono avere dei flap su un arco molto più ampio e dato che si è lontani dal terreno, sarà anche possibile avere un effetto terra minore. L'effetto a terra è utile quando ci si decolla, ma può essere dannoso quando si arriva per terra. Quindi, in un'ala alta, visto che l'ala è lontana dal terreno, si ha un effetto terra inferiore e da qui si ha una performance migliore.
(Riferimento Slide Time 04.45)

C'è un quarto beneficio di layout di alta ala che è quello di dare migliori prestazioni di campo grezzo grazie alle prestazioni di campo grezzo intendiamo far funzionare l'aereo dalle piste e dagli aeroporti che non sono pavimentati e correttamente mantenuti da terre grasse etc.
(Video Inizia: 05.10) Facciamo un'occhiata ad un video che ci mostra la versatilità di questo aereo chiamato Twin Otter.
Questo aereo viene operato da una fattoria da un campo in una fattoria. E come potete vedere, visto che l'aereo entra in terra, ci sono un gran numero di botti che la marcia di atterraggio deve incontrare. E per questo, un sacco di fango e sporcizia viene gettata. Un'ala alta è molto utile, perché in una configurazione di alta quota, l'ala è lontana da tutta questa sporcizia, le nuvole che vengono buttate in alto.
(Video Ends: 05.10) (Fare Slide Time 05.45)

Questo è un esempio di montaggio dell'ala alta, si può vedere che si può avere un tramite e attraverso lo spar. Come potete vedere qui, lo spar può essere attraverso lo spar posteriore e questo è lo spar anteriore. Entrambi possono essere attraverso e attraverso. E questo porta a enormi vantaggi strutturali.
(Riferimento Slide Time 06.08)

Ora l'ala alta ha anche qualche inconveniente. Un inconveniente è visibile in questo velivolo, potete vedere la marcia di atterraggio del velivolo è montata al di sotto del motore montato Nacelle, ma potete vedere l'attrezzo da sbarco è molto slanciato. Nella maggior parte degli aerei di alta quota non si ha la possibilità di montare marcia di atterraggio come questa; dovremo montarle sul lato della fusoliera, che porta ai suoi problemi.
(Riferimento Slide Time 06.42)

Una grave questione di preoccupazione per un'ala alta è la scarsa visibilità dei piloti soprattutto quando vanno a girare e scalare il volo. Come potete vedere qui, la vista laterale del porto di questo pilota è ostacolata in gran parte dalla presenza di questa particolare struttura ala. Ora, le caratteristiche speciali devono essere fornite nel velivolo. Per esempio, si può vedere in questo velivolo, hanno effettivamente creato un taglio nell'ala alla radice e sulla parte superiore della canottiera fusoliera.

In realtà si tratta di una copertura perspex e questo rivestimento perspex sta consentendo una buona vista. Così, si afferma che in questo particolare velivolo chiamato Zenith 701 c'è una visibilità molto buona e verso il basso a disposizione del pilota e anche un po' di visibilità laterale perché l'ala sta avendo un tipo speciale di configurazione. Ma quello che ci mostra che certe caratteristiche speciali devono essere fornite all'aereo per aumentarne la visibilità durante il volo di svolta e di salita se si tratta di un layout di alta quota.
(Riferimento Slide Time 08.03)

Un altro inconveniente del layout dell'ala alta, che ho discusso qualche minuto fa è dovuto anche al carrello di atterraggio pesante, la marcia di atterraggio è pesante perché la marcia di atterraggio non può essere montata sempre sull'ala, si può vedere che la marcia di atterraggio è montata qui lungo il lato della fusoliera, è necessario disporre di una sufficiente quantità di ruota per la stabilità nella moto del terreno.

E quindi, è necessario prendere le ruote principali di atterraggio più piccole e questo porta alla necessità di fornire questo particolare blister all'interno dell'attrezzo di atterraggio. Quindi, questi blister sono quelli che sai creare un sacco di drag. Così, mentre sono a terra, si può vedere che la marcia di atterraggio è visibile.
(Riferimento Slide Time 08.59)

E quando l'aereo si stacca e la marcia di atterraggio è retrò, c'è un requisito per questi grandi blister sulla fusoliera e questi blister creano ulteriore trascinamento e anche peso aggiuntivo.
(Riferimento Slide Time 09.17)

Passiamo al layout di metà ala. Il layout medio dell'ala è un layout in cui come possiamo vedere in questo Piper PA-60-600 aerostar l'ala è montata al centro della fusoliera.
(Riferimento Slide Time 09.32)

Ora, il vantaggio più importante di un layout di ala mid è il vantaggio aerodinamico. Un aereo di fascia media ha la minima interferenza e ha anche una stabilità neutra. Questi parametri la rendono la configurazione a scelta per tutti gli aerei aerobatici della maggior parte dei combattenti e degli aerei aerobatici, abbiamo osservato che andiamo per un layout medio dell'ala.
(Riferimento Slide Time 10.03)

Tuttavia, un layout medio dell'ala porta ad una restrizione sulla progettazione del carry through della struttura e dello spar perché in circostanze normali in un aeromobile di fascia media, lo spar trasportato attraverso la struttura passerà attraverso la fusoliera e che creerà un sacco di problemi o il disturbo nella cabina passeggeri. Una soluzione per un problema del genere è quella di avere una configurazione in cui l'intera cabina passeggeri è davanti all'ala come quella presente in questo aereo jet Hansa.

In questo velivolo come possiamo notare, il montaggio della fusoliera e la struttura delle ali si trova dietro la cabina passeggeri. Si tratta di un aereo da 10 posti a getto d'affari. Così i passeggeri stanno seduti davanti all'ala.
(Riferimento Slide Time 11.03)

Un altro esempio di questa configurazione è il velivolo Piaggio P 180 avanti, dove si può vedere chiaramente che i passeggeri sono seduti davanti all'ala e si ha un carry through della struttura che gli conferisce una sufficiente rigidità strutturale. Quindi, quando si può andare per un tale tipo di carry attraverso la struttura, allora la metà dell'ala è possibile. Ma a parte questi 2 esempi, ci sono pochissimi aerei che hanno in realtà una configurazione di mid - wing per un aereo passeggeri.
(Riferimento Slide Time: 11.53)

(Riferimento Slide Time: 11.56)

Infine, arriviamo alla configurazione dell'ala bassa come quella in questo aereo a fuoco spessa. Il primo beneficio di un layout a bassa ala è che porta a una massa strutturale inferiore e questo diventa estremamente importante e rilevante, quando guardiamo ad aerei di trasporto di grandi dimensioni come l'airbus A 380 o il Boeing 787. In questi aerei è stato dimostrato che la configurazione della loggia porta al minor peso strutturale possibile.
Ecco una fotografia della zona di attaccamento dell'ala sulla fusoliera per un airliner si può notare che c'è questa enorme struttura e una configurazione a bassa ala permette di avere una cabina passeggeri ininterrotta posizionata sopra l'ala.

(Riferimento Slide Time 12.53)

Questa è un'altra fotografia dello stesso velivolo che mostra le 2 ali portate in essere per l'assemblaggio nella località.
(Riferimento Slide Time 13.04)

In caso di struttura di carico come ho accennato, si è in grado di fornire una struttura portante e attraverso una struttura portante per la spar, si ha un trasferimento di carico migliore e si dispone di una struttura più leggera. Come potete vedere in questa figura, l'intera spar passa in realtà attraverso l'ala e la fusoliera ininterrotta.
(Riferimento Slide Time 13.30)

Un altro vantaggio del layout a bassa ala è che ti dà sicurezza aggiuntiva durante gli incidenti. Nel caso ci sia un brutto atterraggio, in cui diciamo che la marcia di atterraggio è crollata o c'è un pneumatico scoppiato. O come in questo caso, quando si vede per un aereo JetBlue c'era in una ruota chiusa e si è effettivamente girata di traverso. E quando l'aereo è arrivato a terra, il pneumatico delle ruote da noci in realtà è stato così caldo che il roseo ha preso fuoco.

Ora, se avessimo cercato una configurazione di alta ala per un incidente simile, l'incendio avrebbe immediatamente raggiunto la cabina passeggeri e causato danni e lesioni grieviche ai passeggeri. Vediamo in questa figura, come l'ala dell'aereo in realtà arriva come uno strato protettivo tra i disturbati e la porzione danneggiata sotto e i passeggeri in cabina. Quindi, dal punto di vista della sicurezza dei passeggeri, l'ala bassa è qualcosa che arriva tra lei e la madre terra in caso di incidente durante l'atterraggio.
(Riferimento Slide Time 14.49)

Una configurazione a bassa ala consente anche il montaggio di motori in prossimità del terreno, e quindi per l'equipaggio di manutenzione. È molto facile per loro badare ai motori o fare l'ispezione e le attività di manutenzione come il caso in questa fotografia di un Boeing 737 dash 100.
(Riferimento Slide Time 15.15)

Ma poi, quando si va per cambiamenti nella lunghezza fusoliera, quando si va per gli aggiornamenti dell'aereo, la stessa posizione di bassa ala che ha dato un vantaggio ai motori nelle vicinanze diventa un problema perché come in questo caso, questo è un esempio dello stesso velivolo Boeing 737, ma ora questa è la versione 600 la versione 600 aveva più i motori CFM 36, più efficienti dei GTA DS che sono utilizzati in precedenza nei motori dash 100 e dash 200, ma questi motori erano più grandi.

Ora, non possiamo cambiare la posizione del montaggio del motore così facilmente perché questo richiederebbe grandi rilavorazioni strutturali e riprogettazione. Quindi, per garantire che le modifiche strutturali siano minime, la posizione in cui è montato il motore è indisturbata. E da qui, se si deve mettere un motore di diametro maggiore, l'unica opzione che si ha è quella di creare una voce non circolare dovrete creare un fondo flattista in modo che la distanza minima tra il fondo della nacelle e il terreno tipicamente 18 pollici per esigenza possa essere mantenuta. Quindi, in una configurazione di bassa ala, il beneficio di avere motori vicino al terreno per la manutenzione può diventare presto uno svantaggio, se si guarda alle versioni di crescita più elevate dello stesso velivolo, in cui bisogna fornire caratteristiche e forme così speciali alla nacelle del motore per alloggiare nella stessa posizione.

(Riferimento Slide Time 17.11)

Guardiamo ad alcuni altri inconvenienti del layout a bassa ala. Dal momento che l'ala è più vicina al suolo, c'è una probabilità molto più grande che l'oggetto straniero venga ingerito dai motori sull'ala e che crei anche un problema? (Video Start Time: 17.29) Ecco un video di aerei Vampire che si sta staccando da una pista e si vede molto presto quando il motore degli aerei è Avvolgitore fino al RPM più alto che si vede lo scarico del jet sta in realtà creando danni alla pista. Ora, nei velivoli a bassa ala, questi detriti dalla pista o da qualsiasi oggetto straniero possono creare un sacco di problema con l'ingestione dei detriti da parte dei motori o dei danni.
(Video End Time: 17.53) Così, nella configurazione a bassa ala, questo è un problema di alta ala è meglio che vi aspettate un tale tipo di disturbi da terra. Grazie per la vostra attenzione; ora passeremo alla sezione successiva.