ウィングエリア – ウィキペディア

before-content-x4

2010-02-13 HydrofoilDinghy.jpg
2008-11-16 DinghyMothInternational.jpg
翼( ハイドロフォイル )側面に1つ Moth International ブーツとタイプのボート

、 また または、ボートの船体の下で組み立てられます Hydrofoilil 、動的な浮力を生成することを主なタスクである車両のコンポーネントです。翼の機能は、周囲の流れに影響を与えることにより、流れ方向に垂直に十分に大きな力を生成することです。この力は、空気中に航空機を保持する浮力、または支持する地上ボート(またはヨット、サーフボード、ウェイクボード、またはカイトボード)が水から持ち上げられます。

after-content-x4

航空機では、翼には通常、飛行、浮力、浮力、または空気抵抗に影響を与える可能性のあるフラップが装備されています。大規模な航空機では、エンジンはほとんどその上に固執し、燃料タンクも翼にあります。左翼と右翼の先端の間の距離は、スパンと呼ばれます。

翼のプロフィールを残します [初め]

滑らかな雲の覆いを越えて少し距離を置いて飛行すると ダウンウォッシュ 翼は明確なトラックです

動的浮力の作成 [編集 | ソーステキストを編集します ]

翼による浮力の生成の前提条件は、特性の質量、粘度、少なくともある程度の非圧迫性を持つ適切な流体(空気や水など)の動きです。 [2]

適切なプロファイルと攻撃角を持つ翼は、流体液を制御します( ダウンウォッシュ );これにより、垂直に作用する垂直の力が作成されます。流体は、たわみによって衝動を伝達します。最初のニュートン法の後、この電流の方向の変化には、着実に見える力が必要です。 3番目のニュートン法(Actio and Reactio)によると、平等で反対の力である浮力が翼に影響を及ぼします。 [2]

浮力のパラメーター [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

気を散らす空気の質量

m 空気 {displaystyle m_ {text {air}}}

期間ごと

after-content-x4
t {displaystylet}

密度、翼のサイズ(表面)、および飛行速度に依存します。飛行機が飛ぶ速いほど、空気が気を散らされます。気が散る空気の加速は、飛行速度と翼の攻撃角度に依存します。

一定の気密、翼のサイズ、一定の攻撃角の場合、浮力は飛行速度の平方に比例します。時間あたりの気が散る空気質とその垂直加速度の両方が、飛行速度で比例して成長します。 2倍の飛行速度、そうでなければ、空気の同じ流れで、空気の量が下方に加速し、速度が2倍になります。つまり、浮力が4倍になります。

ただし、これに必要なドライブパワーへの注意散漫速度は 四角 受け取った、浮力生成に必要なサービスは 逆に比例します 飛行速度と翼のサイズ。これは、飛行速度が高いほど、または翼が大きいほど、浮力に必要な駆動力が低くなることを意味します。 (ただし、これはフライトに必要なドライブパワー全体よりも小さいです。以下を参照してください)。

流れ抵抗 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

上記の作用メカニズムは、誘導された空気抵抗の一部です。フロー抵抗の形で浮力システムに必要なエネルギーを除去します。原則として、誘導された空気抵抗のこの部分は、エネルギーとパルスの保全セットを物理的に考慮しているため、排除することはできません。

誘導された空気抵抗の別の形状は、翼の端の末梢椎骨によって引き起こされます。ここでは、翼の下の過圧と翼の上の真空との間の圧力補償が生成されます。各先端で、航空機の縦軸の周りに外側の椎骨が作成され、その運動エネルギーは浮力フローシステムから引き出されるため、使用されていません。外側の椎骨は、高い延長(=スパンとミディアムウィングの深さの比率)によって減少することができますが、原則として、有限翼で完全にオフにされていません。現代の航空機の翼端にある翼板は、飛行方向(したがって椎骨層)全体の圧力補償を部分的に防ぐことにより、この形の抵抗を減らすのに役立ちます。外側の椎骨の全体的な椎骨は、ヘルメットの木材のために翼板の影響を受けることはできないことに注意する必要があります。 Kutta-Joukowskiの判決によれば、椎骨の強度を減らすことは、航空機の全体的な弾丸の減少を意味します。ただし、ウィングレットは、椎骨の巧みなシフトにより、浮力分布にプラスの影響を与える可能性があり、したがって、誘導された空気抵抗を低下させる可能性があります。さらに、ウィングレットを介して低速範囲の飛行特性に正に影響を与える可能性があります。

誘導された空気抵抗に加えて、流れ抵抗のさらなる形態は、航空機の電力要件を増加させます。

翼の表面の摩擦抵抗は、境界層の熱エネルギーに運動エネルギーを変化させることにより、航空機をブレーキします。摩擦抵抗(またはせん断抵抗)は、既存の電流が層流か乱流かによって異なります。高い表面の品質(滑らかさ)で減らすことができます。つまり、電流は可能な限り層流を維持しますが、摩擦抵抗を完全にオフにすることはできません。リブレットは摩擦抵抗を減らすこともできます。

形状または圧力抵抗は、周囲の身体の前面と背面の圧力が変化するという事実に由来しています。電流が乱流に変わる – 一般に翼の後ろの端にありますが、z。 B.また、ランディングフラップや交差点などの端に – 流れ裂傷の交差セクションに対応するブレーキ贈与者の吸引が作成されます。フォーム抵抗は、賢明な選択と翼のプロファイルの慎重な形成によって最小限に抑えることができます。

最後に、波の抵抗は音の過剰で発生します。ここで、航空機の前面に空気粒子が過度に衝撃を与えることは、コーン型の衝撃シャフト(マチェルコーン)を誘導します。

流れ抵抗(したがって、克服するための電力要件)は、飛行速度の平方とともに増加します。浮力生成の飛行速度の比例サービス要件とともに、各航空機の特定の速度は各航空機の特定の速度をもたらします。に ルート ただし、エネルギー消費量の最小値は、航空機を同じルートで同じルートのために空中に保管する必要があるため、大幅に高速です。ルートごとのエネルギー消費が最も低い速度は呼び出されます 旅行速度

浮力生成に必要な調整角は、低速で増加します。より多くの空気質量が同時に高速で気を散らすため、垂直加速度の量も増加するため、同じ浮力を生成するには低い迂回角で十分です。逆に、航空機が飛ぶほどゆっくりとなります。

翼の上部へのcoand筒の効果は、通常15〜20°の流れに依存する、特定のアタッチメント、表面の品質、およびレイノルドの数のみを確保できます。この攻撃角を超えて、現在の攻撃は表面から裂けています。この流れ状態のプロファイルは、翼の上部の空気の流れを効果的に気を散らすことができないが、本質的には渦巻くだけであるため、浮力の大部分が崩壊すると同時に、フォーム抵抗の劇的な増加を引き起こします。攻撃角度が増加したために現在の涙が崩壊する飛行速度が呼び出されます 過剰コーバー速度 または安定した速度;航空機がたるみ、非常に限られているだけである結果の飛行状態は、(英語)安定しています。したがって、上書き速度は、航空機がまだ空中に保持できる最低速度です。それは設計に依存しており、実際には約300 km/h(活性化された着陸補助剤のない高速ジェット航空機)までの範囲は約20 km/h(パラグライダー)です。

オーバーヘッド速度は、航空機の飛行機と荷重の種類、つまりH.たとえば、コーナリングで発生する追加の加速から。さらに、オーバーヘッド速度は増加します( 真の空気速度 )より小さな気密で。表示された速度( 気道を示しています しかし、機械的機器も同じ程度に影響を受けるため、同じです。

空気の持ち上げと動き

翼の交差セクションは、流れの方向のプロファイルと呼ばれます。一方で、プロファイルの形状は、可能な限り少ないフロー抵抗で可能な限り多くの浮力を達成するのに役立ちます。構造(目的、速度範囲、表面荷重)に応じて、さまざまなプロファイルが使用されます。

航空の初期の頃、アーチ型のプロファイルが最初に重要だったため、その形の床板が鳥の翼にモデル化されました。 Otto Lilienthal(曲率)とHugo Junkers(Profile Gick)は、翼のプロファイルに決定的な貢献をしました。今日の翼にはさまざまな形があります。原則として、それらは長い間伸びており、より良い浮力分布を達成し、したがってより低い誘導空気抵抗を達成するために、屋外(悪化)を若返らせます。

より近代的な商業航空機の場合、彼らはSO -CALLED WINGLETSに入ります。翼の上部の空気圧が低いため、空気は下から上への先端を流れます。これにより、恐ろしい椎骨のラグで続く空気脊椎が生まれます。翼板は外側の椎骨の分布を改善するため、椎骨がもたらすエネルギー損失を減らし、航空機の消費がより経済的になります。しばしば想定されるのとは異なり、浮力の作成に直接接続されているため、椎骨の強度を一定の速度で変更することはできません。翼板は、揚げ物の分布を減らすことができ、したがって椎骨のジオメトリのみを減らすことができます。

オーバーサウンド航空機にはしばしばデルタの翼があり、その前端は通常実行されますが、次のような極端な場合にも数回湾曲することができます。 B.コンコルドの「ogival」範囲で。 [3] デルタの翼は、従来の台形翼よりも過剰な飛行で発生する効果によりよく適合しています。
オーバーサウンドスピードのあるフライトでは、コンパクトが発生します。これらは、周囲の流体の圧力、つまり空気が突然増加する領域です。これらの隆起のいくつかは、翼の矢に適合した航空機の周りに広がります。 (目的の飛行速度が高いほど、翼を強くする必要があります。)
フロントエッジでの(傾斜)スラストは、フライトでオーバーサウンド速度で発生します。トランスの速度で飛行すると、翼の上部に(垂直)推力があり、その背後には空気の流れが突然差に落ち、いくつかの流れの機械的効果が反転します。したがって、これらの異なる効果を偽りの翼構成によって翼に組み合わせると、それらは互いに排除できます。
流れ自体に適合している場合、翼の前端への流れの均一な流れが得られます。
矢印は、矢印角のコサインでこの速度を低下させ、浮力の損失につながります。また、この通常の速度に加えて、接線コンポーネントも発生し、それに応じて増加することも不利です。これにより、境界層が外側の翼エリアまで泳ぎます。これは境界層を示し、翼の先端の電流に置き換えることができます。これにより、病気の効果が低下します。

さらに、これまでのところモデルおよび実験航空機でのみ実装されてきたリング型の翼(リングウィング)など、他の多くの形状が可能です。

特に、ジェットドライブ(「ノズル航空機」)を備えた航空機の場合、翼はしばしば後部に角張って角張って角度があり、オーバーサウンドフライトを可能にします。 1960年代と1970年代に建設された多くの軍用機は、それぞれの速度に最適に適応するために、さまざまなジオメトリを介して飛行中の翼の矢印(スイベル翼)を調整できます。

研究者チーム(Fish/Howle/Murray)は、2008年にフロントエッジの波状のザトウクジラのフロントフィンのモデルに基づいて、2008年に風洞で翼の形をテストしました。その結果、フロントエッジを持つ同じ翼と比較して、浮力は最大8%増加し、同時に空気抵抗は最大32%減少しました。流れ(安定)を引き起こした攻撃の角度は40%高かった。これらの優れたパフォーマンスデータの理由は、波形の前縁を通る流れのエネルギー誘導にあります(前の外部と同様)。 [4]

翼の付着に応じて、航空機は低い翼(翼は胴体の取り組みで洗い流します)、中央のデッキ(中程度の高さ)、ショルダーデッキ(上端とフラッシュ)、ハイデッカー(胴体の上の翼)に分割されます。翼の前に高度線が配置されている飛行機は、アヒルまたはカナード飛行機、航空機と呼ばれ、翼の後ろに並んでいる航空機は、ドラゴン航空機と呼ばれます。近代的な大規模な航空機は、低いデッカーとして構築されており、2つの翼は翼のエージェントボックスを介して航空機の胴体に接続されています。

ほとんどの近代的な航空機には、胴体の両側に胴体の基部があります。飛行の最初の数十年では、それぞれ2つの翼を持つ二重のデッカーが一般的であり、トリプルデッキさえ構築されました。今日、ダブルデッカーはエアロバティックのためだけに構築されています。尾のない翼しかない航空機もあります。それらはそのような翼またはヒンジと呼ばれます。翼が2つ以上疑われる飛行機(タンデム配置)は珍しいままでした。さらにバリアントとして、これまでのところモデル航空機と超軽量航空機にのみ使用されてきたBoxwingエリアがまだあります。

翼の位置 額の眺めの形で大まかにマークされています。彼女はできます 真っ直ぐ 多かれ少なかれ強く顕著になります Vポジション キンクの翼として自分自身を持っているか、提示してください。

肥満で( 英語 体を持ち上げる )航空機の構造と呼ばれ、浮力は翼によってだけでなく、特別に形状の胴体によって大幅に生成されません。

推進力と浮力を生み出す動物の翼とは異なり、翼は浮力のみを提供します。推進は、別々のエンジンによって生成される必要があります。航空の開始時に、実験は鳥の翼ストライクを模倣し、それによって推進を引き起こす翼で実験されました。ただし、これらの構造(スイング航空機またはOrnithopter)は、人間を支える航空に適していないことが証明されており、これまでのところモデル飛行でのみ正常に実装されています。

翼の前と浮力の組み合わせに対する唯一の実用的な解決策は、翼を垂直軸によって回転させることです。この場合、ローターの葉について話します(ヘリコプターを参照)。

現代の航空機の翼は、まだ他の多くの機能を満たしています。

  • それらには大きな燃料タンクが含まれています。 T.セルフシール
  • 彼らは制御用のさまざまなフラップを運びます。 B. Aileron、ネタバレ、Trimruder
  • 浮力エイズがあります
  • 弾力性のあるデザインのため、翼は航空機の「懸濁」であり、空気脊椎などの垂直方向の力をキャッチします
  • 多くの大型航空機では、エンジンのサスペンションを形成します(主に下のゴンドラで)
  • 彼らは、格納式のシャーシを備えた一部の航空機のシャーシを吸収するのに役立ちます。
  • 1920年代、ドイツの航空機メーカーのジャンカーは、乗客の宿泊施設に翼の根(翼の根)を使用しました
  • デビッド・アンダーソン、スコット・エバーハルト: 飛行機が飛ぶ方法。 スポーツ航空、1999年2月。 [5]
  • デビッド・アンダーソン、スコット・エバーハルト: フライトの理解 。第2版​​。 McGraw-Hill、ニューヨークu。 2009年、ISBN 978-07-162696-5。 [6]
  • G. K.バッチェラー: 流体力学の紹介。 ケンブリッジ大学出版局。
  • H.ゴールドスタイン: クラシックメカニック。 アカデミックサイエンス、ヴィーズバデン。
  • エルンスト・ゲッキ: 航空機技術。 Motor’s Dispulal、Stuttgart 2003、ISBN 3-613-02006-8。
  • J.ホフレン: リフトの改善された説明の探求。 AIAA 2001-0872。
  • ヘンクテネシー: KolibrisとJumbo-Jets-飛行のシンプルな芸術 。 BirkhäuserVerlag、バーゼル/ボストン/ベルリン1997、ISBN 3-7643-5462-3。
  • K.ウェルトナー: 飛行物理学。 Aulis Verlag Deubner、Cologne 2001、ISBN 3-7614-2364-0。
  • R. Wodzinski: 学校での飛行をどのように説明しますか?さまざまな説明パターンを分析しようとします。 さらに、LucisDidactics、1999年。 [7]
  1. Babinsky(2003):aerofoilsの流れ、 YouTube:「aerofoils上の流れ」
  2. a b 飛行の物理的な説明
  3. コンコルド区の建設の詳細な説明
  4. 海洋哺乳類の流体力学的流れ制御 記念 2015年10月16日から インターネットアーカイブ ))
  5. 飛行機が飛ぶ方法。 記念 2018年5月30日から インターネットアーカイブ ))
  6. 飛行の物理的な説明。 記念 2018年2月23日から インターネットアーカイブ ))
  7. 学校での飛行をどのように説明しますか? (PDF; 295 kb)
after-content-x4