Vridning av vingene - Wing warping
Wing-vridning var et tidlig system for lateral (rull) kontroll av et fastvinget fly. Teknikken, brukt og patentert av Wright -brødrene , besto av et system med remskiver og kabler for å vri vingens bakkant i motsatte retninger. På mange måter ligner denne tilnærmingen den som ble brukt for å trimme ytelsen til et papirfly ved å krølle papiret bak på vingene.
Beskrivelse
I 1900 skrev Wilbur Wright, "... mine observasjoner av fuglens flukt overbeviser meg om at fugler bruker mer positive og energiske metoder for å gjenvinne likevekt enn å flytte tyngdepunktet ... de gjenvinner sin laterale balanse ... ved en vridning av vingespissene. Hvis den bakre kanten av høyre vingespiss er vridd oppover og venstre nedover blir fuglen en animert vindmølle og begynner umiddelbart å snu, en linje fra hodet til halen er aksen. " Etter at Wilbur demonstrerte metoden, bemerket Orville, "Fra dette var det tydelig at vingene på en maskin av typen Chanute dobbeltdekk, med fjæringen bak og bak fjernet, kunne bli vridd på samme måte, slik at under flyging vingene på høyre og venstre side kan bli vridd for å presentere overflatene sine for luften i forskjellige innfallsvinkler og dermed sikre ulik løft på de to sidene. "
Fugler bruker synlig vingeforming for å oppnå kontroll. Dette var en betydelig innflytelse på tidlige flydesignere. Wright -brødrene var den første gruppen som brukte vridende vinger. Deres første fly etterlignet fuglens flymønstre og vingeform.
I praksis, siden de fleste vingeformede design involverte bøyning av strukturelle elementer, var de vanskelige å kontrollere og kunne forårsake strukturell svikt. Ailerons hadde begynt å erstatte vingeforming som det vanligste middelet for å oppnå sidekontroll allerede i 1911, spesielt i biplanedesign . Monoplanvinger i perioden var mye mer fleksible og viste seg å være mer utsatt for vingeforming - men selv for monoplan -design ble aileroner normen etter 1915.
Lateral (rull) kontroll i tidlige fly var i beste fall problematisk. En altfor fleksibel, ufrivillig vridende vinge kan forårsake ufrivillig rulling, men enda verre, den kan konvertere forsøk på korreksjon, enten fra vingeforming eller ailerons, til en motvirkende " servotab " -effekt. Når dette var fullt ut forstått, ble vingestrukturer gradvis mer stive, noe som forhindret vingevridning helt - og fly ble langt mer kontrollerbare i sideplanet.
Nåværende teknologi har gjort det mulig for forskere å gå tilbake til konseptet med vingeforming (også kjent som morphing wings).
applikasjoner
Vridning av vinger var et vanlig trekk ved tidlige fly, inkludert:
- The Wright Flyer (1903)
- Den Santos Dumont-Demoiselle (1907), den første Built.
- Den Antoinette V (1908), en vinge-warping variant av Antoinette IV
- Den Blériot XI (1909), som gjorde den første flyturen over en stor kropp av vann, nemlig engelske kanal .
- Den Rumpler Taube (1910), opprinnelig anvendt en kabel-vindskjev horisontal stabilisator for å gi heis funksjonalitet i tillegg
- Den Nieuport IV (1911), racing og idrett monoplan som brukes for den første sløyfen.
- The Bristol Coanda monoplanes (1912), som strukturell svikt (sammen med de av en Deperdussin monoplan ) førte til et forbud mot monoplanes med Royal Flying Corps .
- De tidlige versjonene av Royal Aircraft Factory BE2 (1912) brukte vingeforming, mens "C" -varianten og senere brukte ailerons.
- Den Morane-Saulnier L (1913), den første kampfly, og den første til å skyte ned et annet fly.
- Den Morane-Saulnier N (1914), en første verdenskrig Fransk speider avledet fra den foregående G og H
- Den Caudron G.4 (1915), en fransk dobbeltdekker med to motorer.
- Den Fokker Eindecker (1915), den første tyske jagerfly.
- Den Fokker D.III (1916), en av de siste drifts jagerfly med vinge fordreining.
- The Christmas Bullet (1919), hvis vingeskruende og uavstivede fjærede stålspar bidro til dens beryktelse.
Moderne revurdering
Flere av reproduksjonsflyene som ble bygget for filmen These Magnificent Men in Their Flying Machines, brukte vingekonstruksjonene til det originale flyet - med blandede resultater. Vingens vridning av Avro Triplane viste seg overraskende vellykket, mens på reproduksjonen Antoinette, med sin meget fleksible vinge, tilbød vingesvingning liten effektiv sidekontroll. Siden de originale aileronene i Antoinette-stil sannsynligvis ville vært enda mindre effektive, ble diskret "moderne" aileroner satt inn-selv med disse forble sidekontrollen veldig dårlig.
Wing morphing er en moderne forlengelse av vingeforming der den aerodynamiske formen på vingen er modifisert under datakontroll. Forskning på dette feltet utføres hovedsakelig av NASA, for eksempel med Mission Adaptive Wing (MAW) som ble testet fra 1985 på General Dynamics-Boeing AFTI/F-111A Aardvark .
Mange store selskaper og forskere jobber med å utvikle morphingvinger. NASA jobber med å utvikle en forvandlende vinge laget av celler som vil vri seg for å etterligne fugler. Cellene NASA bruker til å konstruere vingen er små svarte moduler som består av karbonfiber. Vingene vil en dag kunne danne sivile fly som flyr under alle forhold. For tiden fokuserer NASA på ubemannede droner.
Inman er et annet selskap som jobber med forvandling av vinger. Inman jobber med fuglebiologer i håp om å etterligne dyrenes flymønstre fullt ut. Bilselskaper har investert i Inman for å bruke vingemorfiseringsteknikker på biler for å gjøre dem mer drivstoffeffektive.
Se også
- Aileron
- MPW Boulton , den britiske oppfinneren (1868) av aileron
- Elevon - en kombinasjon heis / balanseror brukes på Bleriot 's tidligste design og mer nylig på flygende vinge og delta vinge fly.
Referanser
Eksterne linker
- NASA - interaktivt diagram over vingeforming som brukes på Wright Flyer
- Hundreår for fly - illustrasjon av Wilbur Wright oppfinnelse av vingevridning ved hjelp av en pappeske
- Aerospaceweb - Origins of Control Surfaces
- PBS - Hva er Wing Warping?
- Flydemo av Owl's Head Transportation Museums Etrich Taube -reproduksjon, som viser vridende vingespisser og stabilisator