主题:闲谈飞机之几个飞机的尾翼 -- EEE
尾翼的配平升力靠什么支撑?
您说:“力矩同样,尾翼布局可以应力小啊。而且尾锥反正都得要,因为要流线型减小阻力,同样
力臂长,尾翼也可以做小。”
我的回答:
1,如果没有尾翼,尾锥和后机身就不必传递尾翼的配平升力及机动升力。这样,尾锥和后机身的结构就不必为传递这些升力而加强,从而节约重量。
2,尾翼放得越远,相应的后机身和尾锥的加强长度就越长。
您说:“鸭翼产生升力,怎么解决主翼离开重心,油料减少后重心变化?还不得配平,带来额外阻力?”
我的回答:
1,主翼油料减少,飞机重心前移,有很多配平手段,除了下面第2点要说手段,其他暂不讲,因为不是与回答您的问题直接相关。
2,诸多配平手段之一,就是加大鸭翼向上升力来陪平。这增加的阻力,仍是产生向上升力的阻力,更何况有主机翼因为升力减小从而阻力减小。
您说:“尾翼只需要产生力矩翘起压低机头,面积小,偏转角度小,阻力也小。”
我的回答:整个飞机在巡航时需要的升力是一定的,这个一定的升力,在常规布局飞机,是机翼加尾翼,在鸭式布局飞机,是鸭翼加主翼。如果常规飞机像您说的,主机翼产生正升力,尾翼也产生正升力,从而飞机平飞(这必须是先进的飞机才能做到),那么鸭式布局也类似:鸭翼和主翼都是正升力。
那么,常规飞机尾翼因为正升力小所以阻力小,主机翼的正升力就必须大,所以阻力大。
相比之下,鸭式布局飞机因为鸭翼正升力大所以阻力大,换来的却是主机翼的正升力小所以阻力小。
所以,总体上,常规飞机在这一点上没有优势。
您说:“这是客机又不象战斗机用鸭翼增强机动性。”
我的回答:我从来没说过用鸭翼增加客机的机动性。我说的,是鸭式布局可以提高客机的经济性。
普通尾翼调整应力小需要加强多,还是前机身
加个前翼调整应力大需要加强多啊?这里要应
付的不是平常飞行的应力,而是调整时的应力。
尾翼放的越远,尾翼体积重量也越小,需要的
配平应力越小,加强长度长,可是加强总量也
在减小啊.
用鸭翼产生升力,主翼减小面积,主翼油箱还
不减小更多。体积随面积增长可是非线性的。
你油箱往哪放?而且飞行时重心变化大,需要配
平范围大,要凑合大范围,必然带来性能上的折
衷,增大阻力。
最后一点,几个主要大民用飞机制造商没有用鸭
翼布局的,有好处不用,当他们傻啊?
哪个要加强多很难讲,但鸭式布局有先天优势
您说:“普通尾翼调整应力小需要加强多,还是前机身加个前翼调整应力大需要加强多啊?这里要应付的不是平常飞行的应力,而是调整时的应力。尾翼放的越远,尾翼体积重量也越小,需要的配平应力越小,加强长度长,可是加强总量也在减小啊.”
我的回答:
1,鸭式布局的飞机前机身的加强可以部分借用前机身对前起落架的加强,这是对加强部分的综合利用,节省重量。相比之下,常规布局飞机就没有这个节省重量的手段。所以鸭式布局起码在这一点上有节省重量的优势。
2,您说因为平尾放得远,所以加强总量小是站不住脚的,因为:
(1),放得远,机身加强长度长,虽然应力小,加强的重量不见得小。注意,我说的重量不见得小。
(2),尾锥和后机身的收缩部分的高度小于前机身驾驶舱之后的机身,使得尾锥和后机身的承力效率不如前机身高,这意味着后机身在付出重量承担升力上,不如前机身效率高。所以重量不见小。
(3),退一万步讲,即使上面两小点都不算,鸭式布局还有一个常规布局没有的优势,就是我在第1点里说的。
您说:“用鸭翼产生升力,主翼减小面积,主翼油箱还不减小更多。体积随面积增长可是非线性的。你油箱往哪放?而且飞行时重心变化大,需要配平范大,要凑合大范围,必然带来性能上的折衷,增大阻力。”
我的回答:
1,鸭式布局使主机翼减小面积,或者减小翼展,使飞机重量下降,从而使飞机总耗油减少,从而使小的油箱可以满足要求。这是良性循环。
2,加大航程有很多办法,加大油箱紧紧是其中的一种办法。
3,您说鸭式布局飞行时重心变化大,我说这不一定:
(1),两种布局都有油量变化导致重心变化的问题,关键是哪一个重心变化大。您也说了,常规布局飞机机翼大,油箱大。所以,单纯从重心变化量来看,常规布局没有优势。
(2),要注意两种布局本身的设计重心范围就不一样。鸭式布局比常规布局靠后。但这不是缺点。
(3),鸭式布局的鸭翼也可以装油,就像一些常规布局飞机用尾翼装油一样。鸭翼的装油也可以调节重心的变化。
您说:“最后一点,几个主要大民用飞机制造商没有用鸭翼布局的,有好处不用,当他们傻啊?”
我的回答:这恰恰体现了她们有多“聪明”。我在此讨论贴的其他地方指出了当前民用大飞机的市场竞争情况,请参考那些发言。
反正垂尾也在那,也许要加强的。(2003年(?)
一空客坠毁在NY QUEENS 就是落入前一架飞机的
尾流,没经验的年轻副驾驶员操舵过猛,连续极限左
右转舵,导致垂尾脱落。。。调查不是尾锥结构的问
题,而是联结处联结镙钉断裂。)
再说什么叫综合?加了一个大受力件在那,怎能不额外
加强?那难道不是富余度减小了。
主翼减小,鸭翼还增大了呢。怎见得总重减小?而
且翼展小了,副翼效率减弱,有得加大加强。。。
重量又增。
尾翼本来就小,升力,装油本来就小。对重心变化
影响小多了。
自己引自己,还不过是爱好者级别,太没劲了吧。
民用市场没什么真正竞争?太搞笑了,多少
家公司曾经造大客机,现在就剩两个了。还裁人呢。
常规布局有其优势,鸭式要和主翼很好的配合起来才能发挥作用,设计不好适得其反,不但不能发挥增升的效果,还会严重的气流干扰,因为鸭式翼面一般比尾翼大,舵面效率低。
一个细长而受力均匀的身体和一个粗短的身体对于客机来说,哪个更加有空间的优势,座位的布置如何处理?
你提到了“我说常规布局飞机为了把尾翼装得远,机身必须相应加强从而把尾翼的力矩从远远的尾锥传导主机翼。”气动力矩大就意味着整个力大吗?那么距离起到什么作用呢?注意力矩的概念!就我看到的飞机结构图纸来看,机身未必都去相应的加强了。
不用分析那么多力。在低速度下最能利用升力的应该是滑翔机吧!有没有见到滑翔机用鸭翼布局呢?现在的客机一般都是高亚音速的吧!
“所以,总体上,常规飞机在这一点上没有优势。”欠考虑吧!
"尾锥和后机身的收缩部分的高度小于前机身驾驶舱之后的机身,使得尾锥和后机身的承力效率不如前机身高,这意味着后机身在付出重量承担升力上,不如前机身效率高。所以重量不见小。"
承力效率的问题,飞机的重心在哪里呢?一只杆秤尾端是否都必须做的和杆头一样结实呢?(注意杆秤也是不能弯的)
另外谁说机身不产生升力。
这个方案的飞控太复杂了,鸭翼总是要去和主翼隅和才能发挥效果的。整个气动布局加大了主翼面(和机身融合起来的)和发动机后移,楼主不要把鸭翼布局的主翼加大和发动机位置改变问题想成是理所当然的——为什么要去加大?鸭翼带来的稳定性缺陷吧!
综合利用的性质不同,鸭式仍在此有固有优势
您说:“反正垂尾也在那,也许要加强的。(2003年(?)一空客坠毁在NY QUEENS 就是落入前一架飞机的尾流,没经验的年轻副驾驶员操舵过猛,连续极限左右转舵,导致垂尾脱落。。。调查不是尾锥结构的问题,而是联结处联结镙钉断裂。)”
我的回答:尾锥承受垂尾应力方向是与平尾垂直的。相比之下,鸭翼的升力方向和前起落架的受力方向是平行的。所以常规布局飞机尾椎的结构加强即使综合利用,综合的部分仍不如鸭式布局。
您说:“再说什么叫综合?加了一个大受力件在那,怎能不额外加强?那难道不是富余度减小了。”
我的回答:飞机的受力结构如果综合利用,会减小飞机重量。比如鸭式布局飞机在地面滑行时,前机身有承受前起落架载荷的相应加强。这同样的加强中的相当一部分,可以用来承载飞行中鸭翼的载荷。
您说:“主翼减小,鸭翼还增大了呢。怎见得总重减小?而且翼展小了,副翼效率减弱,有得加大加强。。。重量又增。”
我的回答:鸭翼大增重,但是支撑鸭翼的前机身的相应加强增重小于常规布局飞机后机身的加强增重,所以常规布局在此不占优势。
您说“而且翼展小了,副翼效率减弱,有得加大加强。。。重量又增。”
我说加大副翼效率的办法太多太多,所谓加大加强副翼仅仅是其中的一种办法。这里我仅仅举例一种提高滚转率的办法:鸭翼差动。
您说:“尾翼本来就小,升力,装油本来就小。对重心变化影响小多了。”
我的回答:尾翼装得远,所以力臂长。即使尾翼重量小、升力小,其影响却不小。
您说:“自己引自己,还不过是爱好者级别,太没劲了吧。民用市场没什么真正竞争?太搞笑了,多少
家公司曾经造大客机,现在就剩两个了。还裁人呢。”
我的回答:大民机市场的激烈竞争阶段是在过去有很多竞争者的时候。现在不是这个情况。我已经在本讨论贴中说得很清楚。
另外,希望您理智讨论。
呵呵,在此我还有针对大民机的东西,但不写出来在此讨论。
具体到各个飞机上,是不一定。但鸭式布局有优势。
您说:“一个细长而受力均匀的身体和一个粗短的身体对于客机来说,哪个更加有空间的优势,座位的布置如何处理?”
我的回答:鸭式布局飞机的机身也可以是宽机身,也可以是窄机身。这方面常规布局飞机没有优势。
您说:“ 你提到了“我说常规布局飞机为了把尾翼装得远,机身必须相应加强从而把尾翼的力矩从远远的尾锥传导主机翼。”气动力矩大就意味着整个力大吗?那么距离起到什么作用呢?注意力矩的概念!就我看到的飞机结构图纸来看,机身未必都去相应的加强了。 ”
我的回答:
1,您看图纸当然看不出一个明摆着的加强,因为这样的加强太沉重。所谓加强是指普遍融入机身结构的为承担平尾应力的相应加强。如果没有平尾,后机身的结构,具体到几乎每个框,每个桁条,都有可能相应减弱以节省重量。
2,距离长,这个相应的加强的长度就长,付出的重量代价就越大。
您的论据不成立,我设计滑翔机大概也不用鸭式布局
1,鸭式布局的设计难度大于常规布局,对于滑翔机的广大厂家和业余爱好者,常规布局在滑翔机上易设计、易飞行的优势是明显的。
2,我记得新型号的滑翔机中好像有鸭式布局的,但我不能肯定。
承力高度对承力效率至关重要
当承受同样负载时。一个高高度的梁可以比一个小高度的梁轻。
您说:“承力效率的问题,飞机的重心在哪里呢?一只杆秤尾端是否都必须做的和杆头一样结实呢?(注意杆秤也是不能弯的)”
我的回答:
1,秤尾当然不必像杆头一样结实,但秤尾的重量不见得比杆头轻,因为秤尾虽然加强的不如杆头那么厉害,但秤尾的长度长,所以重量仍然可以大。
您说:“另外谁说机身不产生升力。 ”
我的回答:机身当然产生升力,两种布局都是如此。
的确,鸭式布局的设计难度大
但也不是不可能实现的那种难度。