Welke aerodynamische implicaties zou een fictieve tweeledige romp hebben?

9

Vaak zie ik enkele fictieve futuristische vliegtuigen met een tweeledige romp, alsof ze absurd te groot zijn canards.

Is er een afgelegen mogelijkheid voor een vliegtuig om van zo'n ontwerp te profiteren?

Wat zouden de implicaties ervan zijn voor een echt vliegtuig?

foto slechts demonstratief

Afbeeldingsbron:VicViper,ubentklaarvoorTake-Off-kotaku.com

EDIT: Just to clarify things up a little, since I kind of came out of nowhere asking this weirdness. These forked-wing designs is notoriously an aesthetic artifact, my intention is to design a handful of fictional aircraft for a hard-sci-fi novel. I find this design very beautiful but it just screams out impracticity, since I don't like the idea of designing something that wouldn't even take off, i'm after thoughts from specialists and enthusiasts about such design, to seek for any feasible excuses to use it, if it does not gives any positive point except for looking nice, i may just scrap it and get going with more rational designs.

    
reeks Lucas Flicky 19.10.2016 / 19:06

4 antwoord

6

Dit is eigenlijk iets dat is onderzocht, althans in een bepaalde dimensie; een prototype vliegtuig, de XF5F , had een lange vleugel met de leading edge enige afstand voor de piloot. Het doel van dit prototype was om een vliegtuig met uitzonderlijk hoge klimsnelheid te onderzoeken, bereikt door de twee grote motoren - ongebruikelijk voor een vliegtuig dat zo klein is. De positie van de motoren betekent dat het zwaartepunt vrij ver naar voren is; de vleugel die voor de cockpit staat, telt dit enigszins tegen door het midden van de lift ook verder naar voren te brengen.

Het prototype presteerde blijkbaar goed en was geliefd bij zijn testpiloten (hoewel een deel hiervan kan worden toegeschreven aan zijn innovatieve contraroterende schroeven, een nieuwe ontwikkeling op dat moment). Het werd snel vervangen door een veel veranderde en meer conventionele versie, dus zag nooit echte actie.

Hoe dan ook, het punt dat ik hier probeer te maken is dat ik in de bewoordingen van Layman de enige reden waarom kanonnen of vleugels die tot nu toe vóór de cockpit projecteren, zou zijn iets tegen te werken dat de massa van het vliegtuig ongewoon ver naar voren bracht . Zelfs dan zie ik weinig reden om deze vleugel op te splitsen in 2 segmenten om je schetsmatige ontwerp te geven - misschien om de piloot een beter zicht te geven?

Bewerken: Als reactie op de bewerking van Lucas Flicky, zal ik een gedachte toevoegen over hoe / waarom dit praktisch zou kunnen zijn in een sci-fi-omgeving.

Zoals ik al zei, hebben we een reden nodig voor de CoM om verder te komen, waarbij een hijslichaam aan de voorzijde van de romp noodzakelijk is. Er zijn een paar ideeën die ik kan bedenken - een daarvan is wapentuig. Plak een paar grote, zware kanonnen op de uiteinden van je voorste vleugels en ze zullen effectief de cockpit aan de achterkant van het vliegtuig uitbalanceren. Een goed excuus hiervoor is een gevaarlijke zijdelingse ontlading wanneer het wapen wordt afgevuurd - je kunt ze eenvoudig niet achter de cockpit op conventionele vleugels hebben, omdat dit de piloot in gevaar zou brengen. En zoals ik al eerder zei, kunt u de canards in het midden splitsen om de piloot een meer indrukwekkend beeld te geven.

Als een kanttekening - dit lijkt een onpraktisch ontwerp omdat het betekent dat je geen ongewapende versies van hetzelfde vliegtuig kunt besturen. In feite bestond er bijna net zo'n probleem met de Eurofighter - de RAF introduceerde bijna een beleid dat het gebruik van wapens op het vliegtuig verbood. Als deze regel op zijn plaats was gebleven (in 2006 werd deze vernietigd), zou de Typhoon zijn afgeleverd met hun kanonnen geïnstalleerd maar ontwapend, zoals ze nodig waren voor ballast!

    
antwoord gegeven 24.10.2016 / 14:50
13

Ik zie geen enkel voordeel (naast optica, maar dit is discutabel). In vergelijking met een enkele romp bestaan deze nadelen:

  • Meer nat oppervlak voor hetzelfde volume, dus meer wrijvingsweerstand.
  • Dubbele rompen blokkeren het zicht van de piloot meer dan één.
  • De tweeledige romp heeft een hogere rolinertie, waardoor de wendbaarheid vermindert.
  • Alle instrumenten worden geblokkeerd aan de zijkant van de andere romp, dus je hebt complexere sensoren en een sensorfusie-algoritme nodig.
  • Het zog van de romp beïnvloedt de vleugel meer dan dat van een enkele romp. Een gevolg hiervan is een lagere maximale lift van de vleugel. Dit wordt gecompenseerd door forebody-lift, maar deze lift wordt op een zeer inefficiënte manier gemaakt.

Ook is de vin in de afbeelding te klein om voldoende directionele stabiliteit te bieden zonder kunstmatige verbetering.

    
antwoord gegeven 23.10.2016 / 22:26
1

Men zou dit ontwerp kunnen vergelijken met de F-35 Lightning II; specifiek de plaatsing van de motor op de F-35. Zoals je in de onderstaande afbeelding kunt zien, is de motor ongewoon ver naar voren geplaatst, waardoor het staartvlak erg lijkt op de situatie die je beschrijft - alleen in omgekeerde volgorde.

De reden hiervoor is (onder andere) radardoorsnede. Omdat de motor een vreselijke radardoorsnede heeft (veel roterende delen die straling overal reflecteren), wordt deze op een meer 'verborgen' plek geplaatst, mooi tussen het staartvlak. Hoewel dit enige problemen veroorzaakte bij het plaatsen van het landingsgestel, een groter gewicht vanwege de vreemde staartconstructie en een over het algemeen 'vetter' vliegtuig, was dit duidelijk de moeite waard.

Op dezelfde manier bevat een cockpit veel reflecterende delen. Vooral in een science-fictionomgeving zou je gemakkelijk een scenario kunnen bedenken waarbij het eenvoudig aanbrengen van een speciale coating op de cockpit onvoldoende is om de binnenkant van de cockpit te maskeren van RADAR (of andere meer futuristische detectiemethoden). Het verder naar achteren plaatsen van de cockpit, mooi verborgen tussen de vleugels van de canards, zou een haalbare methode kunnen zijn om de radardoorsnede te verkleinen.

Overgenomenvan Waarom is het mondstuk van de F-35 zichtbaar ?

    
antwoord gegeven 25.10.2016 / 10:49
1

U kunt een vliegtuig met een dubbele romp motiveren met voordelen voor de motoropname. Jachtvliegtuigen met motorinlaten gemonteerd aan de zijkant van de romp hebben last van hoge gierhoeken / rotaties als gevolg van turbulenties uit de romp. Vergelijkbare effecten treden op bij onderbuikinnames bij negatieve toonhoogte. Uitpuilende romp kan worden ontworpen met centrale luchtinlaten en daardoor goede motorprestaties over een breed bereik mogelijk maken voor vliegtuighoeken en rotatie. Er zijn tal van redenen tegen dit ontwerp met dubbele romp (waarvan er veel in feite in deze thread worden gepost). Dat mag u er niet van weerhouden om uw ontwerpafweging te rechtvaardigen met een goede uitleg.

    
antwoord gegeven 27.10.2016 / 19:17