Domanda:
Perché i primi aeroplani erano "al contrario"?
CGCampbell
2019-06-25 21:31:41 UTC
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Alla domanda La posizione di uno spoiler di un aereo è davvero così vitale? la risposta accettata afferma "Le superfici dietro il CoG fungono da stabilizzatori, mantenendo il muso puntando in avanti. Un aeroplano ha le superfici di coda verticali e orizzontali sul retro proprio per questo scopo. "

Sono d'accordo che questo sembra semplice, a un profano (io). Allora perché allora molti dei primi aerei sono stati costruiti "al contrario". Dando uno sguardo al volantino Wright

Image Copywrite Bay Images Image (C) Bay Images

come esempio. Ci sono molti altri esempi dei primi giorni dell'aviazione. Perché molti hanno messo gli ascensori davanti, destabilizzando così l'intera cosa?

Potresti fornire alcuni dei "molti altri esempi"?
@zymhan: 14bis di Santos-Dumont, Voisin - tra il 1903 e il 1907 tutti gli aerei a motore di successo avevano la "coda" orizzontale davanti.
È un * enorme * stabilizzatore orizzontale!
correlati: [Perché spostare il baricentro a poppa sull'aereo del fratello Wright ha migliorato la manovrabilità?] (https://aviation.stackexchange.com/questions/8077/why-did-moving-the-cg-aft-on-the-wright -brothers-plane-better-handling /) La risposta spiegata è che non era stabile ma pilotabile.
A proposito del perché, è perché il produttore di questo aereo non comprende abbastanza l'aerodinamica (non molte persone lo fanno in quel momento)
Mi sembra che ci sia qualcosa da dire per avere le parti mobili di fronte al pilota in cui può vedere che funzionano in modo affidabile, almeno quando sei ancora nelle fasi sperimentali di un design del genere. Inoltre, c'è un analogo al mezzo di trasporto più popolare dell'epoca, ovvero la carrozza trainata da cavalli. Le cose che tirano e sterzano il veicolo (cavalli / ascensori) erano situate nella parte anteriore, sotto il diretto controllo del conducente / pilota). Questa sarebbe l'evoluzione naturale di quell'idea. Ci sono voluti molti esperimenti per scoprire che altri arrangiamenti erano superiori.
I fratelli Wright hanno dichiarato esplicitamente che avere le superfici di controllo orizzontali davanti al pilota ha permesso al pilota di vedere cosa stava succedendo molto più facilmente rispetto a una cosiddetta coda convenzionale. Notevole è che l'aereo privato di maggior successo, quello che chiameremmo un autocostruito, era il Pour-du-Ciel, il Flying Flea. Questo ha anche i controlli di beccheggio sull'ala di prua e il timone convenzionale, ma non gli alettoni o sistemi simili.
Molti combattenti moderni hanno controlli del passo su un'ala canard, una piccola ala anteriore davanti all'ala principale. Come il SAAB Gripen e molti aerei Sukhoi, il più efficiente, secondo i progettisti di Boeing, è avere tre superfici, una anteriore per il controllo del beccheggio in crociera, l'ala principale e una coda per i carichi di manovra. Tipico di questo tipo di design è il Piaggio Avanti. Lo stallo, quando l'ala perde la sua portanza, è difficile da manovrare con velivoli convenzionali, ma molto più facile con velivoli di tipo canard, a meno che il baricentro non sia troppo arretrato, Long Eze! Di John Denver
Cinque risposte:
Dave
2019-06-25 22:30:08 UTC
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"Al contrario" è relativo, ci sono aerei moderni che hanno ascensori posizionati in avanti, cioè modelli canard che volano con successo

military aircraft with canard, Saab 37 Viggen

( fonte)

Per quanto riguarda il motivo per cui non è più popolare, puoi leggere di più su questo in perché non ci sono canard di produzione GA? e Perché il Tu-144 è l'unico aereo commerciale con configurazione canard? così come nelle risposte a molti domande "canard" su questo sito.

Per quanto riguarda il perché i Wright lo hanno fatto in questo modo, la NASA offre una spiegazione

Il posizionamento degli ascensori nella parte anteriore dell'aereo è piuttosto unico per il flyer Wright. Gli aerei moderni hanno tipicamente l'ascensore nella parte posteriore, attaccato allo stabilizzatore orizzontale. I Wright hanno posizionato il loro elevatore nella parte anteriore per fornire protezione al pilota in caso di incidente. (Il pilota di questo aereo giace accanto al motore sull'ala inferiore.) Ma c'è anche un vantaggio in termini di prestazioni statiche quando l'ascensore è posizionato in avanti. Le ali che si sollevano hanno una tendenza naturale a capovolgere la coda sopra il muso a causa del modo in cui la pressione è distribuita.

Quindi non erano necessariamente all'indietro tanto quanto diverse considerazioni sono state prese in considerazione durante la progettazione.

Unico? E il 14bis di Alberto Santos-Dumont? Nel 1906, il 100% delle macchine volanti erano canard - difficilmente uniche se me lo chiedi!
Lilienthal aveva uno speciale "Prellbügel" (barra paraurti) fissato ai suoi alianti per assorbire i potenziali carichi d'urto. Questo lo ha salvato più volte. Sfortunatamente, in quel fatidico giorno dell'agosto 1896 lo interruppe ...
Grammatica incredibilmente pessima dalla NASA lì.
Daniele Procida
2019-06-25 22:31:32 UTC
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Non sono sicuro che tu abbia ragione sul fatto che la maggior parte dei primi aerei posizionasse l'ascensore nella parte anteriore. Ad esempio, gli alianti di Otto Lilienthal avevano la coda nella parte posteriore.

I fratelli Wright furono fortemente influenzati dal lavoro di Lilienthal, ma erano anche molto ansiosi di evitare il suo destino e credevano di avrebbe ottenuto il controllo che gli mancava posizionando l'ascensore nella parte anteriore (tra le altre cose).

Si è scoperto che il loro Flyer era in realtà molto instabile e difficile da controllare bene, ma abbastanza controllabile.

A quanto pare hanno anche ritenuto che una coda nella parte posteriore sarebbe stata più suscettibile ai danni da atterraggio.

Alphonse Penaud e Lilienthal avevano la coda dietro, giusto. Ma Santos-Dumont nel 1906 e Gabriel Voisin misero anche la coda orizzontale nella parte anteriore (i modelli Voisin ne avevano due, uno anteriore e uno posteriore, per essere doppiamente sicuri che possano essere stabilizzati). Quindi nel breve periodo dal 1903 al 1907 tutti gli aerei avevano la coda davanti.
"Uno avanti e uno dietro, per essere doppiamente sicuri che possano essere stabilizzati" Sì, erano i primi giorni. Sfortunatamente per la stabilità del beccheggio dell'aereo, l'avanti annullerà il posteriore e torniamo al punto 1. Dobbiamo ricordare la funzionalità "coda" per quanto riguarda la stabilità direzionale e di beccheggio DEVE essere a poppa del baricentro. L'elevatore (essenzialmente un destabilizzatore di beccheggio) può essere posizionato a prua o a poppa.
quiet flyer
2019-06-25 22:10:51 UTC
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Non è destabilizzante mettere l'elevatore o la "coda" orizzontale davanti, a patto di posizionare il baricentro sufficientemente in avanti in modo che una grande porzione dell'ala stessa sia ben dietro il baricentro e agisca efficacemente come coda. Il fatto che l'elevatore in avanti o il canard siano regolati per generare una portanza positiva, è ciò che ti consente di posizionare il baricentro ben in avanti in questo modo.

Ora, un'altra domanda correlata: perché i Wright hanno posizionato "tende" verticali davanti al CG (davanti al pilota) su alcuni dei loro aerei? Non ha mai avuto molto senso per me.
Inoltre, la risposta potrebbe notare che la configurazione di Wrights tendeva a evitare una brutta caduta del naso in uno stallo.
Anche questa risposta potrebbe fare riferimento alle preoccupazioni dei Wright sull'esperienza di Lilienthal, come è stato ben sottolineato in un'altra risposta.
"a patto di posizionare il CG sufficientemente in avanti" - sì, ma i Wright [si sono dimenticati di questa parte] (https://aviation.stackexchange.com/questions/8077/why-did-moving-the-cg-aft- sull'aereo-dei-fratelli-wright-migliorare-maneggevolezza / 8079? r = SearchResults & s = 1 | 24.7667 # 8079).
@quietflyer: Avere un aereo in stallo assume un assetto in cui non può guadagnare velocità è una garanzia che quasi ogni stallo forzerà un atterraggio involontario, ma limiterà la velocità alla quale avverrà l'atterraggio.
@supercat "atterraggio involontario" - che vince l'eufemismo del giorno.
Gil Delaney
2019-06-27 10:55:15 UTC
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Ricorda che i pionieri dell'aviazione stavano inventando le abilità necessarie per volare mentre perfezionavano i loro progetti. Sarebbe di grande aiuto vedere effettivamente la posizione dell'ascensore mentre si cerca di mettere in relazione i suoi movimenti con i risultati. Mettiamo in relazione le pressioni di controllo (che percepiamo nelle nostre mani e nei nostri piedi) ai movimenti dell'aereo per percepire come stiamo andando e lo impariamo dagli istruttori e attraverso la pratica su aerei ben progettati. I Wright stavano cercando di capire tutto mentre procedevano.

Probabilmente vale la pena ricordare che la maggior parte del lavoro di progettazione a quei tempi era di tentativi ed errori piuttosto che di analisi matematica
Di recente sono stato allo Smithsonian Air & Space Museum e ho guardato un video su questo. Hanno usato un * nastro * legato alla parte anteriore dell'aereo come primo strumento. Un senso di equilibrio, come quello richiesto per andare in bicicletta, era una parte importante del volo presto!
Koyovis
2019-06-27 05:17:40 UTC
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Non erano all'indietro, avevano un enorme stabilizzatore orizzontale nella sezione di poppa !.

Le accelerazioni angolari sono relative al CoG. Se c'è una sola superficie aerodinamica, deve essere dietro al CoG per stabilizzarsi. Se ce ne sono due, come nel piano attraverso l'asse Y, fondamentalmente vale la stessa clausola: che il centro di portanza totale è dietro il CoG.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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