Kline – Fogleman әуе парағы - Kline–Fogleman airfoil - Wikipedia

KFm2 қадамын көрсететін ұшақ қанаты
KFm3 қадамын көрсететін ұшақ қанаты

The Kline – Fogleman әуе парағы немесе KF плащы бұл қанаттың бойымен бір немесе бірнеше сатылы баспалдақпен жасалған қарапайым фольга дизайны. Ол бастапқыда қағаз ұшақтар үшін шамамен 50 жыл бұрын жасалған.

ХХІ ғасырда KF аэрофоль әуесқой құрылысшылардың қызығушылығын арттырды радио басқарылатын ұшақ, оның құрылысының қарапайымдылығына байланысты.[1] Бірақ ол пилотты, жолаушыларды немесе басқа да пайдалы жүкті тасымалдауға қабілетті толық өлшемді ұшақтар үшін қабылданбаған.

Тарих

KF аэропластының дизайнын Ричард Клайн мен Флойд Фоглман жасаған.

KFm4 қадамын көрсететін ұшақ қанаты

1960 жылдардың басында Ричард Клайн қатты желді көтере алатын, биікке көтеріліп, өздігінен деңгейге көтеріліп, содан кейін ұзақ төмен сырғанай алатын қағаз ұшақ жасағысы келді. Көптеген эксперименттерден кейін ол осы мақсатқа қол жеткізді. Ол қағаз ұшақты Флойд Фоглманға оның ұшып келе жатқанын және тоқтап қалуға қарсы тұрғанын көргенін сыйлады. Содан кейін екі адам сатылы фольгаға патент алуға өтініш берді.

Әрі қарай даму нәтижесінде екі патент және KF аэрофолясы және KFm airfoils (Kline-Fogleman үшін өзгертілген) деп аталатын аэрофильдер отбасы пайда болды. Екі патент, № 3,706,430 АҚШ Патенті және № 4,046,338, патенттің төменгі жағына (KFm1) немесе жоғарғы жағына қадам енгізуге сілтеме жасайды. аэрофоль (KFm2), немесе екеуі де жоғары және төмен (KFm4). Сондай-ақ, оны екі сатыдан жоғарыда (KFm3), немесе екі сатыда жоғарыда және бір төменде (KFm7) қолдануға болады.

Қадамның мақсаты, ығыстырылған ауаның бір бөлігінің баспалдақтың артындағы қалтаға түсіп кетуіне жол беру және қақпанға түсіп, ауа фольгасының формасына айналу. құйын немесе құйынды тіркеме. Бұл бөлінудің алдын алады және ауа фольгасының үстінде ауа ағынын сақтайды.

Қабылдау

Уақыт 1973 жылы 2 сәуірде мақала жариялады,Қағаз-ұшақты қағаз[2] қағаз ұшақ және оның Kline-Fogleman аэрополкасы туралы.

Сондай-ақ, 1973 ж. CBS 60 минут KF фольгада 15 минуттық сегмент жасады. 1976 жылы тағы да шоуды қайталады.[дәйексөз қажет ]

1985 жылы Клайн «Ақырғы қағаз ұшақ» атты кітап жазды.[3] Кітапты насихаттау үшін ол төменге түсті Kill Devil Hills, NC 1985 жылы ағайынды Райттар алғаш ұшқан жерге, олардың алғашқы басқарылатын күші 122 фут қашықтыққа ұшты. Іс-шараны түсіру үшін қайырлы таң Америкадан экипаж келді. Клайн өзінің қағаз ұшақпен ең ұзақ рейсі 401 фут төрт дюймді жүріп өтті.

Тәуелсіз ғылыми тестілеу

Ламинарлы ағын құйындысын көрсететін KFm2 ауа қабығы

1974 жылы Клайн мен Фогельманның мәлімдемелеріне негізделген NASA қаржыландыратын зерттеу және нәтижесінде ұлттық қамту ауа қабатын нашарлатты апару-сүйреу қатынасы жел туннеліндегі сынаулардағы жалпақ табақшаға қарағанда.[4]

90-шы жылдары, 20 жылдық техникалық прогрессте жаңа мүмкіндіктер ашылып, түпнұсқасы бар патенттердің мерзімі өткен, зерттеушілер баспалдақ қанаттар тақырыбына оралды. Миссури Университетінде 1998 жылы Фатхи Финиш пен Стивен Уизерспунның зерттеуі жел туннеліндегі көптеген сатылы конфигурацияларды тексерді.[5] Көбісі қанаттардың жұмысын нашарлатса да, қанаттың төменгі бетіндегі артқа қараған қадамдарымен нәтижелі нәтижелерге қол жеткізді - кейбір жағдайларда драп пенальды көтерусіз көтеру кезінде айтарлықтай күшейтті. Алайда, олар бір конфигурация әрқашан ең жақсы шешім бола алмайды деген қорытындыға келді шабуыл бұрышы және ұшу жылдамдығы. Шынында да, «бір маневр кезінде әртүрлі конфигурациялар қажет болуы мүмкін». Идея жұмыс істейді, деп Финиш пен Уизерспун қорытындылады, бірақ тек ұшу кезінде қадам (дар) формасын белсенді автоматтандырылған қайта конфигурациялаумен. Ары қарайғы тестілеу көрсеткендей, бұл фольга төмен деңгейде тиімді Рейнольдс нөмірі ағын.

2008 жылы Фабрицио Де Грегорио мен Джузеппе Фрайолидің CIRA мен Италиядағы Рим Университетінде жүргізген зерттеуі мұны байқап көрді.[6] Жел туннеліндегі сынақтарда қолданылатын аэрофильдердің үлгісі көптеген шағын саңылаулармен жабдықталған, олар арқылы ауа үрлеуге немесе белсенді түрде соруға болатын.

Олардың ойынша, қуыспен немесе баспалдақпен қалыптасқан құйынды мұндай белсенді басқарусыз орнында ұстауға болмайды. Тек қана пассивті түрде қанат пішініне сүйену жеткіліксіз болды - құйын сізге түпнұсқалық пневматикалық қабықтан гөрі нашар сипаттамалар бере алады. Құйынды орнында ұстап тұру үшін белсенді басқару құралдары қолданылған кезде, нәтижелер «шынымен де жігерлендіретін» болды.

Мұндай ғылыми эксперименттік жұмыс түпнұсқа KF аэрополкасы толық көлемді авиация әлемінде қарапайым практикалық қолдануды табады деген ойға қайшы келетін сияқты. Бірақ сатылы қанаттың негізгі идеясы мутацияға ұшырады және қанат бетіндегі ауа ағынын 50 жыл бұрын елестете алмайтын жаңа тетіктермен белсенді басқаруға бағытталған жаңа зерттеулермен байланысты.

Осы зерттеудің бір бөлігі ретінде жүргізілген кейс-зерттеу келесіге бағытталған ҰША RQ-2 Pioneer аэродинамикалық сипаттамаларын бастапқыда осы әуе кемесінде қолданылған әдеттегі NACA 4415 аэропланкасымен салыстыра отырып, сатылы фольга конфигурациясында жұмыс істейді. Жағдайлық зерттеудің негізгі мақсаты - аэродинамикалық әдеттегіден гөрі жоғарылату үшін белсенді ағынды бақылауды қолдана отырып, бір уақытта баспалдақталған аэрофолькалық конфигурацияны қолдана отырып, ПВО Пионерінің ұшу конвертіне арналған қадамдар кестесін анықтау және жоспарлау. NACA 4415 ұшақ әуе кемесінің ұшу ауқымы мен төзімділігі сияқты ұшу сипаттамаларын жақсартады.[7]

Қазіргі кездегі KF фольгасының қолданылуы

KFm аэрофильдер отбасы

Желдік туннельді сынау кезінде лифт пен апару коэффициентінің нашарлығы KF аэропласты осы уақытқа дейін кез келген толық өлшемді ұшақта қолданылмағанын білдіреді. Бірақ KF пилотасы мен туынды «сатылы» папкалар соңғы жылдары көбікпен жасалған радио басқарылатын модельді авиация әлемінде келесіге ие болды. Рейнольдстың төмен сандары баспалдақпен жасалынған қабықшалардың пайда болуына әкеліп соқтырады, бұл оларды RC әуесқойлары арасында көбірек танымал етеді.

Қарапайым KF аэрополкасының пішіні әр түрлі пластикалық көбіктерден жасалған, әдетте кеңейтілген парақтарда жақсы тұр полистирол (EPS) немесе кеңейтілген полипропилен (EPP). Нәтижесінде сатылы қанат кейбір радио басқарылатын модельдерде қолданылатын қарапайым «жалпақ тақтайша» қанатымен салыстырғанда өнімділік пен ұшу сипаттамаларын жақсарта алады. Осы мақалада көрсетілген аэрофолдар радиобасқару көбік модельдерінде қолданылатын мысалдар болып табылады.

KF аэроболевкасы негізінде ұшатын алғашқы адам 1987 жылы сәтті ұшты[дәйексөз қажет ] Канададағы Ричард Вуд. (The Recreational Flyer Magazine қараша 1991 ж.) Ең жоғары жылдамдық жоғарылап, тоқтау баяу болды (The Recreational Flyer Magazine. 1991 ж. Қараша / желтоқсан). Әуе қабығы Vector 600 ультралайтында сыналды.

KF плащы қолданылды Дарриус жел қондырғысы қақпанға түскен құйынды қолдану. Тәжірибелер KF роторының статикалық және динамикалық айналу моментінің төмен екенін көрсетеді Рейнольдс 0,8 м / с-тен төмен жел жағдайлары үшін қосымшалар және жақсы өнімділік[түсіндіру қажет ]. Дарриус жел турбинасында өздігінен іске қосудың ықтимал шешімі бар.

Патенттер

  • АҚШ патенті 3 706 430 ҰШАҚҚА АРНАЛҒАН ҰШУ, 1970 жылы 17 наурызда басталған, 1972 жылғы желтоқсанда шығарылған
  • АҚШ патенті 4 046 338 Жақсартылған лифт жасайтын қондырғысы бар ұшақтарға арналған аэрофоль, 1975 жылы 14 қазанда берілген, 6 қыркүйек 1977 ж

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ RC Groups форумындағы пікірталас мысалы
  2. ^ «Ғылым: қағаздан жасалған ұшақ». УАҚЫТ. 1973-04-02. Алынған 2012-05-13.
  3. ^ Ричард Клайн (1985). Үлкен қағаз ұшақ: Жеті түрлі модельге арналған нұсқаулықпен бірге. Симон мен Шустер. ISBN  978-0-671-55551-1.
  4. ^ Люмсдайн, Эдвард (1974-12-15). «Kline-Fogleman роторлы пышақ қосымшаларына арналған аэрофоля секциясын зерттеу» (PDF).
  5. ^ Көтеруді ұлғайтуға арналған қадамдық индукциялы аэрофолинаның аэродинамикалық өнімділігі, аэроғарыштық инженерия журналы, қаңтар 1998 ж.
  6. ^ «Тұйықталған құйын қуысы арқылы жоғары қалыңдықтағы аэрофольдағы ағынды бақылау, сұйықтық механикасына лазерлік әдістерді қолдану жөніндегі 14-ші симптом, Лиссабон, 2008 ж. Шілде» (PDF). Архивтелген түпнұсқа (PDF) 2012-03-20. Алынған 2012-05-13.
  7. ^ Voona, Ranganadhan (2012). Сандық-эксперименттік зерттеу сатылы аэрофонды қабаттардың аэродинамикалық өнімділігін арттыру (1. Aufl. Ред.). Саарбрюккен: LAP LAMBERT академиялық баспа. 45-54 бет. ISBN  978-3-659-26600-3.

Сыртқы сілтемелер