Как найти размах крыльев самолета

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 30 августа 2015 года; проверки требуют 12 правок.

У этого термина существуют и другие значения, см. размах.

Размах крыла — наибольший размер крыла перпендикулярно плоскости симметрии самолета^[1].

Определение[править | править код]

Размах крыла самолётов, либо схожих с ними искусственных объектов всегда измеряется по прямой линии, от края до края, независимо от формы крыла или стреловидности.

Рекорды размаха крыла[править | править код]

Самый большой размах крыла[править | править код]

• Самолёт: Scaled Composites Stratolaunch Model 351 – 117 метров^[2]

Самолёт Хьюз H-4 Геркулес Spruce Goose с размахом крыла 97,54 метра ^[3] держал рекорд с 1947 года до презентации Stratolaunch Model 351 в 2017 году.

Самый маленький размах крыла[править | править код]

• Самолёт (винтовой): Bumble Bee II – 1,68 метра ^[4]
• Самолёт (реактивный): Bede BD-5 – от 3,88 до 4,11 метра

Примечания[править | править код]

From Wikipedia, the free encyclopedia

The wingspan (or just span) of a bird or an airplane is the distance from one wingtip to the opposite wingtip. For example, the Boeing 777–200 has a wingspan of 60.93 metres (199 ft 11 in),^[1] and a wandering albatross (Diomedea exulans) caught in 1965 had a wingspan of 3.63 metres (11 ft 11 in), the official record for a living bird.
The term wingspan, more technically extent, is also used for other winged animals such as pterosaurs, bats, insects, etc., and other aircraft such as ornithopters.
In humans, the term wingspan also refers to the arm span, which is the distance between the length from the end of an individual’s arm (measured at the fingertips) to the individual’s fingertips on the other arm when raised parallel to the ground at shoulder height.

Wingspan of aircraft[edit]

The wingspan of an aircraft is always measured in a straight line, from wingtip to wingtip, independently of wing shape or sweep

Implications for aircraft design and animal evolution[edit]

The lift from wings is proportional to their area, so the heavier the animal or aircraft the bigger that area must be. The area is the product of the span times the width (mean chord) of the wing, so either a long, narrow wing or a shorter, broader wing will support the same mass. For efficient steady flight, the ratio of span to chord, the aspect ratio, should be as high as possible (the constraints are usually structural) because this lowers the lift-induced drag associated with the inevitable wingtip vortices. Long-ranging birds, like albatrosses, and most commercial aircraft maximize aspect ratio. Alternatively, animals and aircraft which depend on maneuverability (fighters, predators and the preyed upon, and those who live amongst trees and bushes, insect catchers, etc.) need to be able to roll fast to turn, and the high moment of inertia of long narrow wings, as well as the high angular drag and quick balancing of aileron lift with wing lift at a low rotation rate, produces lower roll rates. For them, short-span, broad wings are preferred. Additionally, ground handling in aircraft is a significant problem for very high aspect ratios and flying animals may encounter similar issues.

The highest aspect ratio man-made wings are aircraft propellers, in their most extreme form as helicopter rotors.

Wingspan of flying animals[edit]

To measure the wingspan of a bird, a live or freshly-dead specimen is placed flat on its back, the wings are grasped at the wrist joints and the distance is measured between the tips of the longest primary feathers on each wing.^[2]

The wingspan of an insect refers to the wingspan of pinned specimens, and may refer to the distance between the centre of the thorax to the apex of the wing doubled or to the width between the apices with the wings set with the trailing wing edge perpendicular to the body.

Wingspan in sports[edit]

In basketball and gridiron football, a fingertip-to-fingertip measurement is used to determine the player’s wingspan, also called armspan. This is called reach in boxing terminology. The wingspan of 16-year-old BeeJay Anya, a top basketball Junior Class of 2013 prospect who played for the NC State Wolfpack, was officially measured at 7 feet 9 inches (2.36 m) across, one of the longest of all National Basketball Association draft prospects, and the longest ever for a non-7-foot player, though Anya went undrafted in 2017.^[3] The wingspan of Manute Bol, at 8 feet 6 inches (2.59 m), is (as of 2013) the longest in NBA history, and his vertical reach was 10 feet 5 inches (3.18 m).^[4][5]

Wingspan records[edit]

Largest wingspan[edit]

• Aircraft (current): Scaled Composites Stratolaunch — 117 m (385 ft) ^[6]
• Bat: Large flying fox – 1.5 m (4 ft 11 in)^[7]
• Bird: Wandering albatross – 3.63 m (11 ft 11 in)^[8]
• Bird (extinct): Argentavis – Estimated 7 m (23 ft 0 in)^[9]
• Reptile (extinct): Quetzalcoatlus pterosaur – 10–11 m (33–36 ft)^[10]
• Insect: White witch moth – 28 cm (11.0 in)^[11]
• Insect (extinct): Meganeuropsis (relative of dragonflies) – estimated up to 71 cm (28.0 in)^[12]

Smallest wingspan[edit]

• Aircraft (biplane): Starr Bumble Bee II – 1.68 m (5 ft 6 in)^[13]
• Aircraft (jet): Bede BD-5 – 4.27 m (14 ft 0 in)^{[citation needed]}
• Aircraft (twin engine): Colomban Cri-cri – 4.9 m (16 ft 1 in)
• Bat: Bumblebee bat – 16 cm (6.3 in)^[7]
• Bird: Bee hummingbird – 6.5 cm (2.6 in)^[14]
• Insect: Tanzanian parasitic wasp (Fairyfly) – 0.2 mm (0.0079 in)^[15]

References[edit]

К сожалению, я ненашел ни одной статьи по аэродинамики “для моделиста”. Ни на форумах, ни в дневниках, ни в блогах- ни где нет нужной “выжимки” по этой теме. А вопросов возникает море, особенно у новичков, да и те, кто считает себя “уже не новичком”, зачастую не утруждают себя изучением теории. Но мы это исправим!)))

Сразу скажу, сильно углубляться в эту тему не буду, иначе это получится, как минимум научный труд, с кучкой непонятных формул! И тем более я не стану пугать вас такими терминами, как “число Рейнольдса”- кому будет интересно- можете почитать на досуге.

Итак, договорились- только самое нужное для нас- моделистов. )))

Силы, действующие на самолет в полете.

В полете самолет подвергается влиянию многих сил, обусловленных наличием воздуха, но все их можно представить в виде четырех главных сил: силы тяжести, подъемной силы, силы тяги винта и силы сопротивления воздуха (лобовое сопротивление). Сила тяжести остается всегда постоянной, если не считать уменьшения ее по мере расхода горючего. Подъемная сила противодействует весу самолета и может быть больше или меньше веса, в зависимости от количества энергии, затрачиваемой на движение вперед. Силе тяги винта противодействует сила сопротивления воздуха (иначе лобовое сопротивление).

При прямолинейном и горизонтальном полете эти силы взаимно уравновешиваются: сила тяги винта равна силе сопротивления воздуха, подъемная сила равна весу самолета. Ни при каком ином соотношении этих четырех основных сил прямолинейный и горизонтальный полет невозможен.

Любое изменение любой из этих сил повлияет на характер полета самолета. Если бы подъемная сила, создаваемая крыльями, увеличилась по сравнению с силой тяжести, результатом оказался бы подъем самолета вверх. Наоборот, уменьшение подъемной силы против силы тяжести вызвало бы снижение самолета, т. е. потерю высоты.

Если равновесие сил не будет соблюдаться, то самолет будет искривлять траекторию полета в сторону преобладающей силы.

Про крыло.

Размах крыла– расстояние между плоскостями, параллельными плоскости симметрии крыла, и касающимися его крайних точек. Р. к. это важная геометрическая характеристика летательного аппарата, оказывающяя влияние на его аэродинамические и лётно-технические характеристики, а также является одним из основных габаритных размеров летательного аппарата. 

Удлинение крыла– отношение размаха крыла к его средней аэродинамической хорде. Для непрямоугольного крыла удлинение = (квадрат размаха)/площадь. Это можно понять, если за основу возьмём прямоугольное крыло, формула будет проще: удлинение = размах/хорду. Т.е. если крылоимеет размах 10 метров а хорда = 1 метр, то удлинение будет = 10.

Чем больше удлинение- тем меньше индуктивное сопротивление крыла, связанное с перетеканием воздуха с нижней поверхности крыла на верхнюю через законцовку с образованием концевых вихрей. В первом приближении можно считать, что характерный размер такого вихря равен хорде-  и с ростом размаха вихрь становится всё меньше и меньше по сравнению с размахом крыла. Естественно, чем меньше индуктивное сопротивление- тем меньше и общее сопротивление системы, тем выше аэродинамическое качество. Естественно, у конструкторов возникает соблазн сделать удлинение как можно больше. И тут начинаются проблемы: наряду с применением высоких удлинений конструкторам приходится увеличивать прочность и жёсткость крыла, что влечет за собой непропорциональное увеличение массы крыла.

С точки зрения аэродинамики наиболее выгодным будет такое крыло, которое обладает способностью создавать возможно большую подъемную силу при возможно меньшем лобовом сопротивлении. Для оценки аэродинамического совершенства крыла вводится понятие аэродинамического качества крыла.

Аэродинамическим качеством крыла называется отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления крыла.

Наилучшей в аэродинамическом отношении является эллипсовидная форма, но такое крыло сложно в производстве, поэтому редко применяется. Прямоугольное крыло менее выгодно с точки зрения аэродинамики, но значительно проще в изготовлении. Трапециевидное крыло по аэродинамическим характеристикам лучше прямоугольного, но несколько сложнее в изготовлении.

Стреловидные и треугольные в плане крылья в аэродинамическом отношении на дозвуковых скоростях уступают трапециевидным и прямоугольным, но на околозвуковых и сверхзвуковых имеют значительные преимущества. Поэтому такие крылья применяются на самолетах, летающих на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях.

Крыло эллиптической формы в плане обладает самым высоким аэродинамическим качеством- минимально возможным сопротивлением при максимальной подъемной силе. К сожалению, крыло такой формы применяется не часто из-за сложности конструкции, низкой технологичности и плохих срывных характеристик. Однако сопротивление на больших углах атаки крыльев другой формы в плане всегда оценивается по отношению к эллиптическому крылу. Наилучший пример применения крыла такого вида- английский истребитель “Спитфайер”.

Крыло прямоугольной формы в плане имеет самое высокое сопротивление на больших углах атаки. Однако такое крыло, как правило, имеет простую конструкцию, технологично и имеет очень неплохие срывные характеристики.

Крыло трапецеидальной формы в плане по величине воздушного сопротивления приближается к эллиптическому. Широко применялось в конструкциях серийных самолетов. Технологичность ниже, чем у прямоугольного крыла. Получение приемлемых срывных характеристик также требует некоторых конструкторских ухищрений. Однако крыло трапецеидальной формы и правильной конструкции обеспечивает минимальную массу крыла при прочих равных условиях. Истребители Bf-109 ранних серий имели трапецевидное крыло с прямыми законцовками:

Крыло комбинированной формы в плане. Как правило, форма такого крыла в плане образуется несколькими трапециями. Эффективное проектирование такого крыла предполагает проведение многочисленных продувок, выигрыш в характеристиках составляет несколько процентов по сравнению с трапецеидальным крылом.

Стреловидность крыла — угол отклонения крыла от нормали к оси симметрии самолёта, в проекции на базовую плоскость самолета. При этом положительным считается направление к хвосту.Существует стреловидность по передней кромке крыла, по задней кромке и по линии четверти хорд. 

Крыло обратной стреловидности (КОС) — крыло с отрицательной стреловидностью.

Преимущества:

Су-47 “Беркут” с обратной стреловидностью:

Чехословацкий планер LET L-13 с обратной стреловидностью крыла:

Нагрузка на крыло — отношение веса летательного аппарата к площади несущей поверхности. Выражается в кг/м² (для моделей- гр/дм²).Величина нагрузки на крыло определяет взлетно-посадочную скорость летательного аппарата, его маневренность, и срывные характеристики.

По-простому, чем меньше нагрузка, тем меньшая скорость требуется для полета, следовательно тем меньше требуется мощности двигателя.

Средней аэродинамической хордой крыла (САХ) называется хорда такого прямоугольного крыла, которое имеет одинаковые с данным крылом площадь, величину полной аэродинамической силы и положение центра давления (ЦД) при равных углах атаки. Или проще- Хорда — отрезок прямой, соединяющей две наиболее удаленные друг от друга точки профиля.

Величина и координаты САХ для каждого самолета определяются в процессе проектирования и указываются в техническом описании.

Если величина и положение САХ данного самолета неизвестны, то их можно определить.

Для крыла, прямоугольного в плане, САХ равна хорде крыла.

Для трапециевидного крыла САХ определяется путем геометрического построения. Для этого крыло самолета вычерчивается в плане (и в определенном масштабе). На продолжении корневой хорды откладывается отрезок, равный по величине концевой хорде, а на продолжении концевой хорды (вперед) откладывается отрезок, равный корневой хорде. Концы отрезков соединяют прямой линией. Затем проводят среднюю линию крыла, соединяя прямой середины корневой и концевой хорд. Через точку пересечения этих двух линий и пройдет средняя аэродинамическая хорда (САХ).

Зная величину и положение САХ на самолете и приняв ее как базовую линию, определяют относительно нее положение центра тяжести самолета, которое измеряется в % длины САХ.

Вес самолета складывается из веса пустого самолета (планер, двигатели, несъемное оборудование), веса топлива и т. д. Если найти равнодействующую сил веса всех частей самолета, то она пройдет через некоторую точку внутри самолета, называемую центром тяжести.

Расстояние от центра тяжести до начала САХ, выраженное в процентах ее длины, называется центровкой самолета.

Профиль крыла

Форма крыла в поперечном сечении называется профилем крыла. Профиль крыла оказывает сильнейшее влияние на все аэродинамические характеристики крыла на всех режимах полёта. Соответственно, подбор профиля крыла – важная и ответственная задача. Впрочем, в наше время подбором профиля крыла из существующих занимаются только самодельщики.

Профиль крыла – это одна из основных составляющих, формирующих летательный аппарат и самолет в частности, так как крыло все же его неотъемлемая часть. Совокупность некоторого количества профилей составляют целое крыло, причем по всему размаху крыла они могут быть разные. А от того, какие они будут, зависит назначение самолета и то, как он будет летать. Типов профилей достаточно много, но форма их принципиально всегда каплевидна. Этакая сильно вытянутая горизонтальная капля. Однако капля эта обычно далека от совершенства, потому что кривизна верхней и нижней поверхностей у разных типов разная, как впрочем и толщина самого профиля. Классика – это когда низ близок к плоскости, а верх выпуклый по определенному закону. Это так называемый несимметричный профиль, но есть и симметричные, когда верх и низ имеют одинаковую кривизну.

Разработка аэродинамических профилей проводилась практически с начала истории авиации, проводится она и сейчас.Делается это в специализированных учреждениях. Ярчайшим представителем такого рода учреждений в России является ЦАГИ – Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского. А в США – такие функции выполняет Исследовательский центр в Лэнгли (подразделение NASA).

THE END?                                                                    

                                                                 Продолжение следует…..

размах крыла

у тебя получается- иди туда не знаю куда, найди то, не знаю что!

Расчёты начинаются от какой-то одной точки, от чего-то надо отталкиваться!

А то получается как обычно у начинающих- суппер-пуппер-сикретно, ничего не скажу, но дайте мне всё необходимое!

Так не бывает!

Обычно идут следующим образом

1. определяют класс модели

2. определяют примерный желаемый размер

3. расчитывают приблизительно весовые характеристики и по ним подбирают двигатель

либо

2а. по имеющемуся двигателю стараются подобрать размер

3а. по имеющимуся размеру и двигателю стараются подогонать

весовые характеристики.

пока ты сам точно не решишь, что тебе нужно, ни кто тебе помочь не сможет!

Как пример- у тебя есть двигатель 10ссм

этот двигатель можно поставить на планер с размахом крыла 4000 мм

этот же двигатеь можно поставить на маленькую пилотажку с размахом крыла 1500 мм или тренер для спокойных полётов.

Если у тебя есть двигатель, то ты должен определиться какой именно тип самолёта тебе нужен.

Представь что у тебя есть автомобильный двигатель 500 лс., ты приходишь к умным людяи м говоришь- есть двигатель, как расчитать по нему автомобиль?

Тебя сразу спросят- какой автомобиль тебе нужен? Феррари для гонок, или Белаз, камни возить?

А если всё так суперсикретно как у тебя, то на вряд ли тебе кто сможет помочь…