Fløj - Wing

For anden anvendelse, se Wing (disambiguation) og Wings (disambiguation) .
En fejet vinge KC-10 Extender (øverst) tanker en trapezformet fløj F-22 Raptor .

En vinge er en type finne, der producerer løft, mens den bevæger sig gennem luften eller anden væske . Følgelig har vinger strømlinede tværsnit, der er udsat for aerodynamiske kræfter og fungerer som flyveplader . En vings aerodynamiske effektivitet udtrykkes som dens løft-til-træk-forhold . Den løft, en vinge genererer med en given hastighed og angrebsvinkel, kan være en til to størrelsesordener større end det samlede træk på vingen. Et højt løft-til-træk-forhold kræver et betydeligt mindre tryk for at drive vingerne gennem luften ved tilstrækkelig løft.

Løftestrukturer, der bruges i vand, omfatter forskellige folier , såsom hydrofoil . Hydrodynamik er den styrende videnskab frem for aerodynamik. Anvendelser af undervandsfolier forekommer i vandfly , sejlbåde og ubåde .

Etymologi og brug

I mange århundreder ordet "fløj", fra det oldnordiske vængr henviste primært til de fremmeste lemmer af fugle (ud over den arkitektoniske midtergangen). Men i de seneste århundreder har ordets betydning udvidet til at omfatte lift, der producerer vedhæng af insekter , flagermus , pterosaurer , boomeranger , nogle sejlbåde og fly eller den omvendte profil på en racerbil, der genererer en nedadgående kraft for at øge vejgrebet.

Aerodynamik

Kondens i lavtryksregionen over vingen på en Airbus A340 , der passerer gennem fugtig luft
Klapper (grøn) bruges i forskellige konfigurationer til at øge vingeområdet og øge løftet. I forbindelse med spoilere (rød) maksimerer klapper træk og minimerer løft under landingsrullen.
Hovedartikel: Løft (kraft)

Design og analyse af flyets vinger er en af ​​de vigtigste anvendelser inden for videnskaben om aerodynamik , som er en gren af væskemekanik . I princippet kan egenskaberne af luftstrømmen omkring ethvert objekt i bevægelse findes ved at løse Navier-Stokes ligninger for væskedynamik . Bortset fra simple geometrier er disse ligninger imidlertid notorisk vanskelige at løse, og enklere ligninger bruges.

For at en vinge kan producere løft , skal den orienteres i en passende angrebsvinkel . Når dette sker, afleder vingen luftstrømmen nedad, når den passerer vingen. Da vingen udøver en kraft på luften for at ændre dens retning, skal luften også udøve en lige og modsatrettet kraft på vingen, hvilket resulterer i forskellige lufttryk over vingens overflade.

Tværsnitsform

En flyveplade ( amerikansk engelsk ) eller aerofoil ( britisk engelsk ) er form af en vinge, et blad (af en propel , rotor eller turbine ) eller sejl (set i tværsnit ). Vinger med et asymmetrisk tværsnit er normen i subsonisk flyvning . Vinger med et symmetrisk tværsnit kan også generere løft ved at bruge en positiv angrebsvinkel til at aflede luft nedad. Symmetriske flyveprofiler har højere standsningshastigheder end kamrede flyveprofiler i det samme vingeareal, men bruges i aerobatiske fly, da de giver praktisk ydeevne, uanset om flyet er oprejst eller omvendt. Et andet eksempel kommer fra sejlbåde, hvor sejlet er en tynd membran uden sti-længdeforskel mellem den ene side og den anden.

Ved flyvehastigheder nær lydens hastighed ( transonisk flyvning ) bruges flyveplader med komplekse asymmetriske former for at minimere den drastiske stigning i træk, der er forbundet med luftstrøm nær lydens hastighed. Sådanne airfoils, kaldet superkritiske airfoils , er flade ovenpå og buede på bunden.

Design funktioner

Vingen af ​​en landing BMI Airbus A319-100 . De lameller på sit forreste kant og klapperne på den bageste kant er forlænget.

Flyvinger kan indeholde nogle af følgende:

  • En afrundet forkant tværsnit
  • En skarp bagkant tværsnit
  • Førende enheder såsom lameller , slots eller udvidelser
  • Anordninger med bagkant såsom flapper eller klapper (kombination af klapper og aileroner)
  • Winglets for at forhindre vingetipvirvler i at øge træk og faldende løft
  • Dihedral eller en positiv vingevinkel til vandret øger spiralstabiliteten omkring rulleaksen, mens anhedral eller en negativ vingevinkel til vandret reducerer spiralstabiliteten.

Flyvinger kan have forskellige anordninger, såsom klapper eller lameller, som piloten bruger til at ændre vingens form og overfladeareal for at ændre dens driftskarakteristika under flyvning.

Vinger kan have andre mindre uafhængige overflader .

Ansøgninger og varianter

Udover fastvingede fly omfatter applikationer til vingeformer:

  • Hang svævefly , der bruger vinger lige fra fuldt fleksible ( paragliders , glidende faldskærme ), fleksible (indrammede sejlvinger), til stive
  • Drager , der bruger forskellige løfteflader
  • Flyvende modelfly
  • Helikoptere , der bruger en roterende vinge med en variabel stigningsvinkel til at levere retningskræfter
  • Propeller , hvis blade skaber løft til fremdrift.
  • Den NASA rumfærge , som bruger sine vinger kun at glide under sin nedstigning til en landingsbane. Disse typer fly kaldes rumfartøjer .
  • Nogle racerbiler , især Formel 1-biler , der bruger vender på hovedet (eller flyvebøjler ) for at give større trækkraft ved høje hastigheder.
  • Sejlbåde , der bruger fleksible kludsejl som lodrette vinger med variabel fylde og retning for at bevæge sig over vandet.
  • Hydrofoiler , der bruger stive vingeformede strukturer til at løfte et fartøj ud af vandet for at reducere træk og øge hastigheden.

I naturen

Yderligere information: Fuglevinge

I naturen har vinger udviklet sig i insekter , pterosaurer , dinosaurer ( fugle ) og pattedyr ( flagermus ) som et middel til bevægelse . Forskellige arter af pingviner og andre flygtede eller flyvende vandfugle, såsom alke , skarver , lomvier , skærevand , edderfugl- og skovænder og dykkerblad er ivrige svømmere og bruger deres vinger til at drive gennem vand.

Vingeformer i naturen

Trækstrukturer

I 1948 opfandt Francis Rogallo en kite-lignende trækvinge understøttet af oppustede eller stive stivere, som indvarslede nye muligheder for fly. Tæt på tiden opfandt Domina Jalbert fleksible, ikke-sparrede ram-luft-flyveformede tykke vinger. Disse to nye grene af vinger er siden blevet grundigt undersøgt og anvendt i nye grene af fly, især ændret det personlige rekreative luftfartlandskab.

Se også

Naturlig verden:

Luftfart:

Sejlads:

Referencer

eksterne links