Domanda:
Perché il carico delle ali viene testato capovolto?
David Teahay
2018-05-02 20:15:20 UTC
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Perché il carico delle ali viene testato mettendo dei pesi sul lato inferiore dell'ala (posizionati sottosopra)? Un'ala viene tirata in aria dalla sua superficie superiore in volo, quindi non dovrebbe essere testata sotto carico nell'altra direzione?

No, un'ala non viene sollevata dalla bassa pressione sul lato superiore. [NASA] (https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/wrong1.html). [Wikipedia] (https://en.wikipedia.org/wiki/Lift_ (force) # False_explanation_based_on_equal_transit-time).
Può anche essere testato [tirandolo verso l'alto] (https://www.youtube.com/watch?v=Ai2HmvAXcU0).
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@MichaelK Non c'è bassa pressione sul lato superiore? Veramente? https://aviation.stackexchange.com/questions/19241/why-does-condensation-form-on-the-wing-espably-during-take-off-and-landing
@PhilFrost Non ha detto questo.
Quindi c'è una pressione bassa ma non sta tirando su l'ala? Come funziona? Cosa sta sollevando l'aereo, se non qualcosa che tira su sulle ali?
@PhilFrost ha letto il collegamento NASA che MichaelK ha pubblicato sopra, continua a fare clic su Avanti e la pagina finale lo spiega. In alternativa, prova questa [domanda] (https://aviation.stackexchange.com/q/16193/15982).
Capisco che la teoria del transito uguale non è corretta, semplicemente non vedo perché @MichaelK stia saltando su questo, dato ciò che è nella domanda. La domanda non sembra dire molto su _come_ si genera la portanza, solo che "un'ala viene tirata in aria dalla sua superficie superiore in volo". La pressione sulla superficie superiore non è inferiore alla pressione sulla superficie inferiore dell'ala? Questo non significa che ci deve essere una forza aerodinamica netta verso l'alto sull'ala, "tirandola su"? In che modo questo invoca la teoria del transito uguale?
@MichaelK Il tuo link contraddice direttamente la tua affermazione! Leggi l'ultimo punto!
Penso che ciò che @MichaelK sta ottenendo è che se c'è una pressione inferiore sopra l'ala, l'ala * non * viene tirata dall'alto, ma spinta dal basso.
MichaelK non è corretto. L'ala ** ha ** abbassato la pressione sulla parte superiore che fornisce la maggior parte della portanza e una maggiore pressione sulla parte inferiore che fornisce la minoranza della portanza (entrambe le alzate rispetto alla pressione prima delle ali). È solo che l'idea del tempo di transito uguale è sbagliata.
Penso che sia più accurato dire che il * differenziale di pressione * tra la parte superiore e inferiore si traduce in una forza di portanza netta sull'ala. Risulta anche in una massa d'aria che viene lanciata verso il basso per bilanciare, che alla fine si traduce in vortici all'estremità dell'ala.
@ThorstenS. MichaelK è tecnicamente corretto, ma non ha chiarito l'equivoco. Sebbene la pressione dell'aria sia decisamente ridotta sulla parte superiore di un'ala, l'aria non "tira verso l'alto" sull'ala. ** I fluidi non possono mai tirare nulla **, possono solo spingere. Il sollevamento è generato lateralmente con ** alta pressione _pushing verso l'alto _ **. Questa spinta di sollevamento è contrastata dalla pressione sulla superficie superiore che spinge verso il basso. Quindi, come ha detto Chromatix, maggiore è la differenza di pressione, maggiore è la portanza. (Tutto ciò presuppone che entrambe le superfici abbiano la stessa area, poiché la forza è la pressione moltiplicata per l'area.)
In altre parole, il segreto per far volare un aereo è impedire all'aria sulla superficie superiore dell'ala di trattenerla.
Cinque risposte:
Pilothead
2018-05-02 21:44:07 UTC
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Un'ala può essere testata in qualsiasi orientamento purché il carico sia applicato correttamente. La classica foto di prova delle ali è il 787 in un dispositivo che mostra le sue ali estremamente flessibili.

enter image description here

Ho pensato che potrebbe essere divertente aggiungere un test di carico finale, quindi ecco il 777 testato fino al guasto. Ci scusiamo per la qualità video dei primi anni '90.

L'ala del Boeing 777 si guasta al 154% del carico di progetto

Dave
2018-05-02 22:08:13 UTC
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@PilotHead è corretto, ma approfondire un po 'il motivo per cui tradizionalmente veniva messo del peso sul fondo è in gran parte perché è semplicemente più facile. Se sei un Boeing puoi permetterti di costruire un impianto di perforazione abbastanza grande da contenere un aereo mentre sollevi l'ala. Se stai costruendo una casa nel tuo garage, è molto più semplice metterci sopra dei sacchi di sabbia e lasciare che la gravità faccia il resto.

È interessante notare che questo esempio di sacca di sabbia mostra come non fare il test poiché l'ala non è invertita e dubito che l'intento fosse quello di testare G negativi. La coda è stata testata allo stesso modo, il che va bene poiché è destinata a fornire il download.
@Pilothead Ho notato anche questo, ma è una buona immagine che delinea il processo. [In basso nella pagina lo stanno provando a testa in giù] (http://www.zenithair.com/zodiac/pic06/601structure-wings.jpg)
@Pilothead, nota che devi testare alcuni G negativi, poiché anche la categoria con i requisiti minimi deve essere testata da -1 a +2,5 G.
@JanHudec Il set di foto in questione aveva venti foto che mostravano un solo orientamento dell'ala, ed è quasi impossibile che testassero solo per negativo G. Un gruppo diverso ha eseguito correttamente il test.
Sam
2018-05-03 06:03:07 UTC
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Pensa alle forze su un aereo (diagramma a corpo libero). Da dove proviene la maggior parte dell'ascensore (ali)? Dov'è la maggior parte del peso (fusoliera)? Ciò significa che le ali stanno tirando la fusoliera contro la gravità (o il modo classico di pensarci, la fusoliera sta abbassando le ali)

Yakk
2018-05-04 00:11:30 UTC
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La pressione spinge sempre.

La bassa pressione non tira. La bassa pressione spinge solo meno dell'alta pressione.

Quando hai un sacco pressurizzato pieno di fluido elastico (come un essere umano), la sua pressione interna fa sì che voglia davvero pressione esterna su di esso. Se non lo fai, potresti avere perdite di liquido o lo stack si rompe da solo.

Problemi simili possono verificarsi con il metallo che trattiene la pressione. Ma anche lì, la forza proviene dall'aria all'interno dell'oggetto metallico che spinge più dell'aria nella zona di bassa pressione.

Gli aspirapolvere non aspirano nulla. È la pressione dell'aria circostante che spinge violentemente le cose nella zona di pressione inferiore che creano.

È vero che dai pesi capovolti non ottieni le stesse forze che ottieni da un'ala in volo; ma ci sarà sempre una mancata corrispondenza tra il tuo modello e il tuo test.

Questo non fornisce una risposta alla domanda. Per criticare o richiedere chiarimenti a un autore, lascia un commento sotto il suo post. - [Dalla recensione] (/ review / low-quality-posts / 32508)
@garry l'OP ha chiesto perché vengono testati spingendo quando vengono tirati in volo; Ho spiegato che la pressione spinge solo e che hanno torto nella loro convinzione che la pressione tira. Qualcuno ha davvero bisogno di una frase che colleghi "la pressione effettivamente spinge" a "testare spingendo è appropriato"?
Non sto dicendo che ti sbagli, solo che non stai davvero rispondendo alla domanda. La tua dichiarazione sarebbe un buon commento da aggiungere alla risposta di Dave. E come mostra l'esempio della Boeing, può essere testato tirando le ali. Alla fine, non importa se spingi o tiri o se l'ala è rivolta verso l'alto o meno, a patto che il test applichi il carico corretto.
Mi sembra che se l'intera premessa di una domanda è sbagliata, correggere la premessa è una risposta valida. Va bene testare le ali attaccandovi dei cavi e tirando _ nonostante_ il fatto che l'aria sollevi l'aereo spingendo sull'ala, non perché l'aria tira l'ala. Vorrei solo suggerire che la risposta dovrebbe concentrarsi sulle pressioni della superficie superiore rispetto alla superficie inferiore di un'ala, non sulle pressioni interne o esterne sulla pelle o sulle pareti dei container.
@DavidK L'ho aggiunto per spiegare perché * si sente * come succhiare e non spingere quando si mette la mano sul foro di un aspirapolvere. Il "succhiare" è in realtà solo il fluido nella tua mano che spinge * fuori * dal tuo corpo e la tua pelle è stressata dalla mancanza di supporto.
Mackk
2018-05-05 07:33:45 UTC
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Per quanto ne so, tutti gli aerei hanno limiti strutturali sia per G positivo che per G negativo (tipicamente un valore inferiore) che devono essere dimostrati. Un piccolo aereo può essere progettato per carichi di 5G positivo (ali spinte verso l'alto rispetto alla fusoliera), ma solo 3G negativo (ali spinte verso il basso). La ben nota immagine di aerei da combattimento che scendono rapidamente da una ripida inclinazione per prima è un'illustrazione di questa differenza nelle prestazioni strutturali (così come dei problemi di visibilità). L'aereo può sopportare carichi piuttosto elevati quando si abbandona improvvisamente un'immersione, ma di solito carichi molto inferiori quando si abbandona improvvisamente il volo livellato in un'immersione.



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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