Ogon zaburtowy
Zewnętrzny ogon to rodzaj ogona samolotu lub usterzenia ogonowego , które jest podzielone na dwie części, z których każda połówka jest zamontowana na krótkim wysięgniku tuż za i na zewnątrz każdej końcówki skrzydła. Zawiera zewnętrzne stabilizatory poziome (OHS) i może zawierać lub nie dodatkowe stabilizatory pionowe (płetwy) montowane na wysięgniku. Projekty BHP są czasami opisywane jako forma samolotów bezogonowych .
Zewnętrzne powierzchnie ogona są ustawione w taki sposób, że wchodzą w konstruktywną interakcję z wirami na końcach skrzydeł, aby znacznie zmniejszyć opór, nie powodując nadmiernych trudności konstrukcyjnych lub obsługi.
Charakterystyka
Zewnętrzny ogon znajduje się na zewnątrz głównych końcówek skrzydeł. Chociaż czasami określany jako bezogonowy , zewnętrzna konfiguracja ogona różni się od bezogonowego skrzydła tym, że stabilizator poziomy jest nieciągły w stosunku do powierzchni głównego skrzydła, zwykle jest osadzony dalej i wymaga krótkiego wysięgnika do jego podparcia. Jeśli skrzydło jest zamiecione, bom może być bardzo krótki, a przód ogona może zachodzić na tył skrzydła. Ogon zawiera zewnętrzne stabilizatory poziome (OHS) i może zawierać lub nie dodatkowe stabilizatory pionowe (płetwy) montowane na wysięgniku.
Normalna końcówka skrzydła tworzy znaczący wir w wyniku przepływu powietrza rozlewającego się wokół niej od spodu, a następnie poruszającego się do wewnątrz w kierunku obszaru niskiego ciśnienia nad powierzchnią skrzydła. Te wiry mogą przenosić znaczne ilości energii, zwiększając w ten sposób opór.
W konfiguracji ogona zaburtowego powierzchnie ogona są ustawione w taki sposób, aby konstruktywnie współdziałały z prądem powietrza za końcówkami skrzydeł, a przy starannym zaprojektowaniu mogą znacznie zmniejszyć opór w celu poprawy wydajności, bez zmniejszania właściwości jezdnych lub nadmiernego zwiększania obciążeń konstrukcyjnych na skrzydło.
W porównaniu do bezogonowego skośnego skrzydła o podobnej całkowitej rozpiętości, zewnętrzny ogon ma większy moment obrotowy niż gdyby był przymocowany bezpośrednio do skrzydła, podczas gdy skrzydło nie musi odchylać się do tyłu tak ostro, aby mieć niepożądane skutki uboczne.
Zewnętrzne windy mogą być również używane jako lotki pomocnicze, zwiększając efektywny obszar sterowania. Zmniejsza to zmienność obciążenia skrzydła podczas krytycznych manewrów, takich jak lądowanie, i pozwala na większe obciążenie projektowe skrzydła. To z kolei pozwala na większe marginesy bezpieczeństwa podczas lądowania.
Pionowe płetwy ogonowe tradycyjnie zapewniają stabilność kierunkową i kontrolę. W konfiguracji zaburtowej mogą również poprawiać przepływ powietrza i przyczyniać się do ogólnej wydajności, w sposób analogiczny do wingletów .
Historia
Konfiguracja została po raz pierwszy opatentowana w 1942 roku przez francuskiego projektanta Roberta Aimé Roberta. Został opracowany podczas II wojny światowej przez niemieckich projektantów Richarda Vogta i George'a Haaga w firmie Blohm & Voss . Aby przetestować proponowany system sterowania, Škoda-Kauba zaadaptowała projekt V-6 jako SK SL6 w 1944 roku.
Blohm & Voss następnie włączyli projekt do propozycji myśliwca P 208 z silnikiem pchającym. Chociaż nie został podjęty, współczesne analizy wykazały, że byłoby to opłacalne. Firma B&V opracowała następnie serię badań projektowych i przedłożyła projekty podobnych myśliwców odrzutowych. Obejmowały one P 209.01 , P 210 i P 212 . Firma B&V ostatecznie otrzymała zamówienie na P 215 na każdą pogodę na kilka tygodni przed zakończeniem wojny, więc nigdy go nie zbudowano.
NASA (dawniej NACA) ponownie zbadali zasady budowy ogona zewnętrznego w ramach ich programu badawczego dotyczącego konfiguracji projektowych do lotów naddźwiękowych. Przeprowadzili analizy i testy modeli w tunelu aerodynamicznym zarówno przy prędkościach poddźwiękowych, jak i naddźwiękowych. Firma Vought przestudiowała układ swojego projektu projektowego ADAM V/STOL.
Dalsze szeroko zakrojone badania zostały przeprowadzone przez JAC Kentfielda i jego współpracowników z University of Calgary w Kanadzie od lat 90. XX wieku.
Burt Rutan z Scaled Composites zainteresował się konfiguracją pod kątem jego potencjału jako stabilizatora o zmiennej geometrii w samolocie kosmicznym. Podczas ponownego wejścia w atmosferę z kosmosu ogon obracał się pionowo, aby ustabilizować samolot, którego reszta pozostawała pozioma, ale opadała prawie pionowo. Jego pierwszy prototyp, Scaled Composites SpaceShipOne, wzbił się w powietrze w 2003 roku. Od tego czasu latał również na ulepszonym SpaceShipTwo .
Zewnętrzny ogon jest również postrzegany jako naturalny partner koncepcji FanWing , a model został oblatany w 2011 roku.
Notatki
Bibliografia
- Benjamina Darrenougue; „Konfiguracje samolotów z zewnętrznymi stabilizatorami poziomymi” (raport z projektu z ostatniego roku), Queens University Belfast, 14 maja 2004 r. [4]
- Guy Inchbald; „Outside Edge”, The Aviation Historyk , nr 38, 2022. s. 106-118.
- Kurta W. Mullera; „Analiza projektu samolotu bezogonowego” (praca magisterska), Szkoła Podyplomowa Marynarki Wojennej, USA, 2002. [5]
- Hermanna Pohlmanna; Chronik Eines Flugzeugwerkes 1932-1945. B&V - Blohm & Voss Hamburg - HFB Hamburger Flugzeugbau (w języku niemieckim). Motor Buch Verlag, drugie wrażenie 1982 ISBN 3-87943-624-X .