Chine (letectví) - Chine (aeronautics)

Chined trup z SR-71 Blackbird
Čelní pohled na A-12 zobrazující předloktí ve tvaru hřbetu

v letadlo design, a chine je podélná linie ostré změny profilu průřezu trupu nebo podobného tělesa. Termín chine pochází z stavby lodí, kde se vztahuje na prudkou změnu profilu v trupu lodi.[poznámka 1] V hydroplán trup nebo plovákový letoun float, podélná linie ostré změny v průřezu, kde se spodní rovina setkává s bočnicí, je příkladem hřbetu.

U některých nadzvukových letadel se hřbet táhne do strany na určitou vzdálenost, přičemž velmi ostrá hrana splývá s kořenem náběžné hrany hlavního křídla.[poznámka 2] Zbytek tohoto článku se zabývá tímto typem hřbetu.

Konfigurace

Čínský hřbet může z aerodynamického hlediska působit jako dlouhé prodloužení kořene křídla podél trupu. Takové chiny se poprvé objevily na internetu Lockheed A-12 předchůdce SR-71 Blackbird, kde se rozběhli od kořenů křídel po stranách trupu, do kterých splynuli.[1]

The Lockheed Martin F-22 Raptor má podél jeho přední části výčnělky, které jsou v souladu s přívody vzduchu do motoru.[2] Malé vodorovné plochy tvořící zaoblení mezi kořenem předního křídla a přívodem vzduchu se obvykle nazývají a Náběžná hrana Root eXtension (LERX) nebo Náběžná hrana (LEX).

Dopadové efekty

Velké hřbety podél trupu mohou mít významný vliv na vztlak, odpor, podélné vyvážení a směrovou stabilitu letadla.

Efekt při vysokých Machových číslech

Chines řady Lockheed Blackbird sahají asi 40% délky letadla a přispívají užitečným dodatečným vztlakem při nadzvukových rychlostech. Chines lze chápat jako zvýšení vztlaku generovaného předním tělem tím, že působí jako low poměr stran kachna povrch.[3] Za účelem dalšího zvýšení tohoto příspěvku výtahu je přední část trupu nastavena s pozitivním dopadem vzhledem k křídlu.

Výtah chine se zvyšuje s druhou mocninou Machova čísla, což pomáhá vyvážit posun dozadu ve výtahu hlavního křídla v nadzvukových podmínkách. Pokud je ocasní křídlo (Delta) upraveno pro bezpečný podzvukový let, získává při vysokých rychlostech nadměrný odpor trimu na hřišti a stává se příliš stabilním, což má za následek špatnou manévrovatelnost. Destabilizační účinek dopředného povrchu zajišťují hřbety tam, kde je to nejvíce potřeba, při vysokých Machových počtech.

Efekt při nízkých rychlostech vzduchu

Přední hřbety také fungují jako náběžné hrany kořenových nástavců (LERX) při nízkých rychlostech a vysokých úhlech náběhu, vytvářejí vírový tok přes vnitřní křídlo, aby stabilizovaly proudění vzduchu a lokálně zvýšily jeho rychlost, čímž oddálily stání a také poskytly další zdvih.

Směrový efekt

Podpěry také zvyšují směrovou stabilitu tím, že snižují nepříznivé účinky bočního větru nebo zatáčení na přední část trupu. Na rozdíl od běžného trupu umožňují hřbety plynulému pohybu příčného toku přes jejich profil i mimo něj, čímž se zabrání bočním silám v důsledku oddělení toku a stagnace. Účinek je opět silnější při vyšších rychlostech a zmenšuje velikost vertikálních stabilizátorů (ocasních ploutví). YF-12A postrádal nejpřednější část hřbetů viděnou na SR-71 a následně potřeboval extra svislé ocasní plochy.

Boční účinek

Vylepšené chování při příčném toku také těží z bočních charakteristik tím, že omezuje naklánění vyvolané vybočením, zejména při přistání a vzletu delta-okřídlených letadel. To zase pomáhá omezit spojení s vybočením a jakoukoli tendenci k Holandská role. Bylo však také zjištěno, že hřbety snižují boční stabilitu v některých konfiguracích kvůli náhlému asymetrickému rozpadu víru.[4]

Stealth efekt

Smíchání hřbetů do trupu i do hlavního křídla zabrání prezentaci rohové reflektory nebo svislé strany na radary.[5] To vedlo k tomu, že návrhy stíhacích letounů páté generace nahradily nenápadné kachna povrchy s hřbety, když pomáhají generovat vírový zdvih nad hlavními křídly.[Citace je zapotřebí ] (Výjimkou je Čcheng-tu J-20, jehož kachny jsou namontovány inline s jeho hřbety.)

Viz také

Poznámky

  1. ^ Úhlový hřbet, odlišný od měkkého (zaobleného) hřbetu
  2. ^ NASA-AIAA-98-2725 Dopad průřezu trupu na stabilitu obecného stíhače používá výrazy „chined-tvar trupu, chined forebody, trup s ... zahrnutý úhel hřbetu“. NASA CR 189641 a AIAA 2008-6228 používají „Chine forebody and Chine trup“

Reference

  1. ^ David Godfrey (30. srpna 1973), „Blackbirds from the skunk works“, Flight International: 383
  2. ^ „Výroba F-22 Raptor“. globalsecurity.org. 7. srpna 2011. ... hřbet F-22, hrana trupu, která zajišťuje hladké aerodynamické prolínání sání a křídel.
  3. ^ Zdvih čela je asi 17 až 20% z celkového zdvihu. Zpráva AIAA 2008-6228, s. 15 obr. 8
  4. ^ Chambers, Joseph R. „Modelovací let.“ NASA, 2009, s. 143.
  5. ^ Rebecca Grant (politická expertka) „Radarová hra“ Archivováno 09.06.2012 na Wayback Machine Mitchellův institut, 2010