Pytanie:
Czy byłoby wykonalne zbudowanie myśliwca odrzutowego opartego na drewnianej konstrukcji?
Bruder Lustig
2017-10-07 22:04:58 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Niedawno czytałem o de Havilland Mosquito i że był to całkiem udany brytyjski bombowiec z czasów drugiej wojny światowej ze względu na jego lekką drewnianą konstrukcję. O ile rozumiem, zwykłe samoloty w tym czasie były już budowane głównie z części metalowych, przez co cięższe od Mosquito, a przez to nie do złapania. Co więcej, był zbyt szybki, by zostać trafiony przez ciężkie przeciwlotnicze, a mianowicie niemieckie działo 88 mm.

Biorąc pod uwagę te cechy drewnianej konstrukcji, zastanawiam się, czy możliwe jest budowanie strumieni strumieniowych głównie z drewna i zwiększenie ich prędkości. Mam jednak wątpliwości, że drewniana konstrukcja jest wystarczająco stabilna, aby wytrzymać duże przeciążenia w powietrzu podczas lotu z prędkością mach 3.

Nawet metalowe dysze nie spędzają dużo czasu przy 3 machach.
@SteveV. To prawda, ale te, które to robią, muszą jednak być w stanie wytrzymać obciążenia. To prawda, nie sądzę, żeby któryś z myśliwców latał z prędkością 3 mah, prawda? Jednak SR-71 tak.
Różnica wagi nie była tak duża. Ostatecznie liczy się stosunek siły nośnej do oporu i ciągu do masy, a Mosquito był po prostu dobrze zaprojektowany, co w tamtym czasie, bez modelowania komputerowego, wymagało sporego szczęścia i miał mocne silniki. Główne zalety drewna znajdowały się w zasobach - metal był bardzo poszukiwany, podobnie jak pracownicy wykwalifikowani w tym zakresie, podczas gdy drzewni i drwale byli dostępni.
Być może ktoś taki jak Jan czy Peter, który wie o wiele więcej o projektowaniu samolotów naddźwiękowych niż ja, może ułożyć odpowiedź, ale podejrzewam, że ogrzewanie kompresyjne również stałoby się dużym problemem w przypadku drewnianej ramy samolotu w zakresie Mach 3. Model SR-71 miał temperaturę skóry od 230 C do 500+ C. [Wiele lasów zapala się między 300 a 350 C] (http://www.iafss.org/publications/aofst/1/380/view).
Przyspieszenie (podczas zakrętów, podjazdów itp.) Jest dużo większym problemem niż prędkość.
@reirab MiG-25 i MiG-31 wydają się być w stanie osiągnąć Mach 3+
Twoje pytanie jest niejasne. Czy masz na myśli teraz, w XXI wieku, czy w jakimś momencie historii? Jeśli nie wyjaśnisz tego, twoje pytanie jest zbyt niejasne. Jeśli chodzi o 88, każdy uderzony samolot, drewniany lub nie, będzie miał zły dzień.
SR71 nie był jednak wojownikiem
Siła G i prędkość nie są wcale takie same i nie są tak naprawdę powiązane. Wątpię, czy na przykład Concorde kiedykolwiek doświadczył znacznej siły G, podczas gdy wiele małych samolotów akrobacyjnych tak. Niektóre z nich, jak IIRC the Pitts, mają przynajmniej częściowo konstrukcję drewnianą. W przypadku siły G prawdziwym ograniczeniem jest pilot, a nie materiał konstrukcyjny. Chociaż przy wyższych liczbach Macha możesz się martwić, że drewniany samolot zapali się od tarcia powietrza :-)
Dziesięć odpowiedzi:
#1
+24
xxavier
2017-10-07 23:53:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Skrzydła i kilka części korpusu myśliwca odrzutowego Heinkel He 162 wykonano ze sklejki. https://de.wikipedia.org/wiki/Heinkel_He_162#Konstruktion_und_Ausr.C3.BCstung

Bachem Ba 349 'Natter', przechwytujący o napędzie rakietowym, został zbudowany prawie w całości z drewna. https://en.wikipedia.org/wiki/Bachem_Ba_349

#2
+21
Peter Kämpf
2017-10-08 02:49:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mosquito nie był zbyt szybki, aby zostać trafionym ogniem przeciwlotniczym z 8,8 Flak (żaden samolot nie jest), ale leciał zbyt wysoko, gdy działał w pobliżu maksymalnego pułapu operacyjnego. Pistolety większego kalibru 10,5 i 12,8 sięgałyby wyżej, ale nie były tak rozpowszechnione. Przy maksymalnym pułapie 14,8 km, 12,8 może z łatwością zestrzelić komara.

Ed Swearingen zauważył kiedyś, że niezależnie od użytego materiału projekt zmieni się mniej więcej tej samej wadze. Z pewnością jest to prawdą w przypadku samolotów GA, jeśli porównasz drewno, aluminium i kompozyty. W przypadku samolotu wojskowego największą wadą byłoby drewno, ponieważ jest wrażliwe na wodę i gnije, jeśli nie jest utrzymywane w stanie suchym. Jeśli możesz z tym żyć, poddźwiękowy drewniany odrzutowiec jest łatwy do zaprojektowania.

W 1944 roku skrzydła Messerschmitta 109 zostały przeprojektowane do konstrukcji drewnianej, a rezultat okazał się być odpowiednikiem oryginalnego aluminium, ale trochę cięższego. Ich główną wadą było jednak to, że wykonanie drewnianych skrzydeł wymagało więcej godzin pracy. To, że drewniany ster używany w późniejszych wariantach był cięższy niż ster aluminiowy, który zastąpiono, wynikało głównie z powiększonego rozmiaru, który poprawił stabilność kierunkową przy dużej prędkości.

Aha, i są plany (i kilka latających próbek) całkowicie drewnianego Me-109.

Jednak czysta drewniana konstrukcja byłaby bardzo trudna, jeśli nie niemożliwa: części konstrukcyjne z wysokim punktem ładunki (takie jak mocowanie podwozia lub mocowania silnika) nie mogą być wykonane z drewna, ale będą wymagały metalowego wzmocnienia. Podobnie jak silnik, samo podwozie musiałoby być wykonane ze stali. Ale poszycie kadłuba i powierzchnie skrzydeł mogłyby z łatwością być drewniane.

W rzeczywistości był już drewniany myśliwiec odrzutowy. Horten IX ( lub Gotha 229) miał drewniane skrzydła i stalową ramę w środkowym skrzydle z drewnianą powłoką. Skóra byłaby wykonana ze specjalnego rodzaju sklejki, zwanej „Formholz”, której warstwy zostały sklejone w formie, dzięki czemu uzyskały odpowiedni kształt i krzywiznę. Drewno zostało wybrane zarówno w celu zmniejszenia widoczności samolotu dla radaru, jak i jako materiał niestrategiczny.

Spodziewam się jednak, że projektanci wybraliby konstrukcję w całości metalową, gdyby nie istniały te ograniczenia.

Jeśli chcesz, aby twój odrzutowiec osiągał prędkość ponaddźwiękową, zdecydowanie wolałbym zbudować z metalu duże jego części, takie jak przednia krawędź skrzydła lub obszar wokół dopalacza. Najlepiej byłoby użyć drewna, jeśli jest mocno wypełnione żywicą epoksydową, a nie czystym drewnem.

#3
+20
Daniel K
2017-10-07 23:48:04 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Drewno jest zdecydowanie lżejsze niż metale, ale nie jest tak mocne. Jedną z ważnych zalet jest stosunek wytrzymałości do masy, tj. Wytrzymałość na rozciąganie podzielona przez gęstość. Wikipedia podaje wartości współczynników wagi różnych materiałów. Porównajmy tylko dąb i aluminium 7075. Aluminium waży około 4 razy więcej niż dąb, ale jest około 5 razy mocniejsze. Aby więc przyjąć dany ładunek, potrzebujesz mniej aluminium (na wagę) niż dębu. Dlatego drewno nie jest używane w żadnej konstrukcji lotniczej. Zwróć również uwagę na tę tabelę, o ile wyższy jest kompozyt z włókna węglowego niż aluminium. To duży powód, dla którego firmy lotnicze przechodzą na ten materiał (np. Boeing 787).

„Zastanawiam się, czy możliwe jest budowanie odrzutowców głównie z drewna * i zwiększenie ich prędkości *”. Odniosłem się do drugiej części zdania: drewniany odrzutowiec byłby wolniejszy niż aluminiowy, ponieważ musiałby być cięższy ze względu na niższą wytrzymałość właściwą.
Należy jednak pamiętać, że chociaż aluminium 7075 jest wyraźnie lepsze od dębu, to zostało opracowane dopiero w 1943 roku w Japonii, a więc niedostępne dla Brytyjczyków w momencie budowy Mosquito. A stop 6061, który był wówczas dostępny, jest wymieniony na równi z dębem.
„Drewno nie jest wykorzystywane w żadnej konstrukcji lotniczej” to myląco rozległe stwierdzenie. Była to podstawowa konstrukcja wielu samolotów, nadal jest popularnym materiałem na śmigła i była używana jako materiał ablacyjny / ślizgacze w statkach kosmicznych.
„Drewno jest zdecydowanie lżejsze od metali” - lit ma gęstość 0,53 g / cm³, lignum vitæ 1,23 g / cm³. (To prawda, są to skrajności; w przypadku wszystkich rodzajów drewna i metali, które są rzeczywiście przydatne do budowy samolotów, stwierdzenie to jest prawdziwe).
@ErinAnne, co powiesz na to, że „drewno nie jest obecnie używane w nowoczesnych konstrukcjach lotniczych”?
Jednak wytrzymałość na rozciąganie to tylko połowa problemu. Należy zwrócić uwagę, że drewno ma bardzo słabą wytrzymałość na ściskanie z powodu swojej włóknistej natury.
Inną kwestią jest to, że drewno rośnie naturalnie, więc może mieć ukryte wady, co oznacza, że ​​musisz zwiększyć swoje marginesy bezpieczeństwa (większa waga).
@DanielKiracofe może to zależeć od tego, jak zdefiniujesz współczesne przykłady w innych odpowiedziach. Co więcej, myślę, że jest to styczne do pytania pytającego. Istnieją dobre powody, aby stosować konstrukcje metalowe lub kompozytowe w samolotach, ale drewno jest zdecydowanie odpowiednim materiałem nawet dzisiaj, w zależności od okoliczności (na przykład, że już dużo pracujesz w drewnie). Jak pokazują inne odpowiedzi, drewno nadaje się również do dysz w różnych ilościach (choć nie będą to w 100% drewna, mogą być tak samo drewniane jak Mosquito).
Spojrzenie na Oak jest prawdopodobnie mylące. Czy Mosquito nie był w dużej mierze wykonany ze sklejki brzozowej z rdzeniem z balsy i świerkiem klasy lotniczej? Był to dość złożony materiał kompozytowy.
Artykuł wiki zawiera listę 7075-T6, która jest poddawana obróbce cieplnej. Po ogrzaniu za pomocą lotu naddźwiękowego straci wiele ze swojej siły.
Produkty z drewna inżynieryjnego, takie jak sklejka do konkretnych zastosowań, mogą mieć znacznie lepsze proporcje wytrzymałości do masy (a zwłaszcza sztywności do masy, co jest bardzo ważne) niż drewno luzem. Dąb jest ciężkim przykładem (balsa jest * znacznie * lżejsza, ale tylko trochę słabsza - z połączonego stołu)
#4
+20
Koyovis
2017-10-08 12:56:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tak, byłoby możliwe zbudowanie myśliwca z drewna, ale nie takiego, który może latać z prędkością 3 Macha. Istnieje kilka dawnych przykładów samolotów myśliwskich wykorzystujących konstrukcję drewnianą, oto kolejny z 1938 roku: Fokker G.1. z drewnianym skrzydłem. Te samoloty nie wyglądają jak F16, ale podlegały w pełni akrobacyjnym przeciążeniom.

From the Wiki

Ten dokument z 1941 roku zawiera przegląd wiedzy na temat lotniczych konstrukcji drewnianych. Drewno to lekki materiał konstrukcyjny, a jeden z największych samolotów, jakie kiedykolwiek zbudowano, Spruce Goose, został wykonany w całości z drewna. Drewno ma również asymetryczne właściwości wytrzymałościowe: jest znacznie mocniejsze wzdłuż słojów niż prostopadle do niego, co jest jedną z głównych zalet wymienianych w przypadku kompozytów. Moglibyśmy zastosować tę samą metodę konstrukcji, co w przypadku kompozytów: zetrzeć cienkie warstwy drewna i zatopić je w żywicy, wyrównać większość słojów w kierunku największego naprężenia i zastosować kilka alternatywnych kierunków słojów, takich jak w sklejce, aby uzyskać wystarczającą wytrzymałość i sztywność we wszystkich kierunkach.

Jeśli weźmiemy pod uwagę właściwości materiałów konstrukcyjnych samolotu:

  1. Wytrzymałość.

    Drewno ma określoną wytrzymałość to jest nieco mniej niż aluminium: świerk ma wytrzymałość na ściskanie 27,5 N / mm $ ^ 2 $ = 27,5 MPa i gęstość 418 kg / m $ ^ 3 $. Porównaj to z niehartowanym stopem aluminium 7075: wytrzymałość na rozciąganie 280 MPa i gęstość 2810 kg / m ^ 3 $. Lotniczy stop aluminium jest 10,2 razy mocniejszy i 6,7 razy cięższy niż świerk, więc jego wytrzymałość właściwa wynosi 10,2 / 6,7 = 1,52 siły świerka. Ale połowa skrzydła jest obciążona kompresją, a grubsza skóra wykonana z lżejszego materiału trudniej się zapina. Tak więc w przypadku skrzydeł o wysokim współczynniku kształtu, część przewagi aluminiowej w zakresie ciężaru jest wymieniana: wymiar ściśniętej powłoki zależy od grubości powłoki, a nie od granicy plastyczności.

  2. Odporność na ciepło / palność

    Granica plastyczności stopów aluminium stosowanych w samolotach zmniejsza się w funkcji temperatury, jak pokazano na poniższym wykresie ( źródło). Czerwona linia dotyczy aluminium 2024: w 250 ° C wytrzymałość na rozciąganie (= wytrzymałość na ściskanie) zmniejsza się o połowę.

    enter image description here

    Porównaj to z wytrzymałością na ściskanie świerka: zmniejszona o połowę w temperaturze około 150 ° C (źródło: rys. 5-14 w the Wood Handbook). Istnieją dwa obszary wykresu dla różnych zawartości wilgoci, co prowadzi nas do głównej wady drewna: zmienności naturalnego materiału, następnie w punkcie 3.

    enter image description here

    Ale oczywiście głównym punktem uwagi byłoby użycie silnika odrzutowego w drewnianej ramie. Nawet silnik G.1 miał aluminiową konstrukcję z przodu.

  3. Spójność i odporność na warunki atmosferyczne

    Z DREWNA POWIETRZNEGO: ich właściwości, wybór i Charakterystyka

    ... główne czynniki ograniczające wykorzystanie drewna to nieograniczona podaż najbardziej pożądanych gatunków; higroskopijność, która powoduje kurczenie się i pęcznienie oraz zmiany wytrzymałości; i duża różnica we właściwościach przy różnych kierunkach słojów.

    Te wady można częściowo wyeliminować za pomocą sklejki, jednak wiąże się to z dodatkową utratą wagi.

Drewno nie było używane od kilkudziesięciu lat do budowy samolotów pasażerskich lub myśliwców i nie bez powodu. Fokker z powodzeniem budował drewniane jednopłatowe samoloty w latach 1920/1930, aż do momentu, gdy katastrofa samolotu F.X o wysokiej widoczności spowodowała, że ​​ta metoda została zbadana. Niedługo potem Boeing 247 i DC-2 były pionierami w konstrukcji samolotów z gładką aluminiową powłoką, a branża nigdy nie oglądała się za siebie.

Więc tak, wojownik może być zbudowany z drewna i byłby wystarczająco silny. Byłby jednak cięższy, podatny na wpływy atmosferyczne i powodowałby poważne bóle głowy przy integracji silnika odrzutowego z łatwopalną konstrukcją. Nie może latać z prędkością 3 Macha: SR-71 musiał być zbudowany z tytanu, a nie z aluminium, ze względu na wymaganą odporność na ciepło. Świerk nie miałby szans i spłonął.

Nie ma dobrych powodów, by nie budować myśliwca z metalu lub obecnie kompozytów.

@pericynthion rzeczywiście.
@pericynthion Skróciłeś to zdanie. „Współczesne kompozyty” obejmowałyby ukrytą część. I prawdopodobnie wykonałby lepszą robotę niż większość innych materiałów. Biorąc pod uwagę ogromną moc mózgu, która została wykorzystana w nowoczesnych samolotach stealth, myślę, że końcowe oświadczenie Koyovisa jest słuszne.
@Shawn - Część „or obecnie Composits” została dodana w [Edit 6] (https://aviation.stackexchange.com/posts/44485/revisions#), * po komentarzu * pericynthion.
Tak, rzeczywiście, @pericynthion miał rację.
W takim razie przeprosiny dla @pericynthion. Nie chciałem być tak ostry, jak brzmiałam. Chociaż nadal zgadzam się z twoim ostatnim zdaniem, Koyovis. Drewniane samoloty były za ich czasów niesamowite, ale ten czas już minął. Jestem pewien, że przyszłe pokolenie spojrzy na nasze nowoczesne samoloty i przeprowadzi dokładnie tę samą dyskusję na temat tego, dlaczego używalibyście metalu i kompozytów do budowy samolotów. :-)
#5
+13
Brian Drummond
2017-10-08 04:10:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wampir - znowu De Havilland, niedługo po Mosquito (choć za późno na aktywną służbę w czasie drugiej wojny światowej) - był częściowo zbudowany z drewna. Podobnie jak Mosquito, rozwój w warunkach wojennych (pierwszy lot w 1943 roku) był bez wątpienia jednym z powodów.

W przeciwieństwie do Heinkela 162, jego rozwój nie był aktem desperacji, ale poważnym myśliwcem, który pozostał w służbie. przez 20 lat w RAF i najwyraźniej aż do lat 90. jako trener odrzutowców w Szwajcarii.

Jest to więc zdecydowanie możliwe, przynajmniej w erze poddźwiękowej, chociaż druga strona mówi był to ostatni raz, kiedy konstrukcja kompozytowa drewno / metal była używana w samolotach wojskowych o wysokich osiągach (prawdopodobnie wliczając pochodne Venom i Sea Venom jako część tego samego podstawowego projektu)

Zdjęcia tutaj dość wyraźnie pokazują stolarkę.

enter image description here

Wampir był używany jako odrzutowiec w Szwajcarii do lat 90-tych (w wersji dwumiejscowej); przestali być wykorzystywani jako wojownicy w latach 70.
#6
+5
Stan H
2017-10-08 18:25:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Odpowiedź zawarta jest w twoim pytaniu i dalej sugerowana, chociaż czasami dość zawężona w niektórych komentarzach i odpowiedziach.

Drewniany de Havilland Mosquito używał dwóch silników Rolls Royce "Merlin" z układami wydechowymi odchylone do tyłu, ponieważ mniej więcej w czasie opracowywania silnika tego rzędu o takiej mocy odkryto, że odchylenie kominów wydechowych do tyłu dawało przewagę prędkości w niewielkich dziesiątkach mil na godzinę w porównaniu z maksymalną prędkością 300 mil na godzinę. plus samolot w porównaniu z sytuacją, gdy stosy nie były skierowane do tyłu. to znaczy. w Mosquito było już coś w rodzaju "odrzutowca" z dużymi ilościami gorącego powietrza z potężnych silników wyrzucanych do tyłu na pełnym gazie.

ZMIENIONO: DODANO ODNIESIENIE:

Poniższe wzmianki o efekcie „dżetu”, o których wspominam powyżej, nie są dwoma odniesieniami historycznymi, które po raz pierwszy odkryłem w 2010 roku i które skłoniły mnie do odpowiedzi na to pytanie. Zgubiłem te odniesienia podczas przeprowadzek i zmian w komputerze. Nie przeczytałem poniższych odniesień, ale to wszystko, co mogłem znaleźć teraz, prawdopodobnie biorąc pod uwagę, że efekty odrzutowe spalin z silników tłokowych są raczej nieistotne i niewątpliwie stopniowo stają się jeszcze mniej interesujące we współczesnym lotnictwie, czy to w czasie wojny, czy pokoju.

https://en.wikipedia.org/wiki/Rolls-Royce_Merlin

Przewiń w dół do „Wydechy wyrzutnika”. Uwaga: cytaty nr 35 & 36.

cit.35: Cena 1982. str. 51 (Bib: Price, Alfred. The Spitfire Story. London: Jane's Publishing Company Ltd., 1982. ISBN 0-86720-624-1).

cit.36: Tanner 1981, AP1565E, Vol.1, Section II (Bib: Tanner, John. The Spitfire V Manual (AP1565E przedruk). London: Arms and Armor Press, 1981. ISBN 0 -85368-420-0).

(koniec odnośników)

Dlatego nie widzę dużej różnicy w wyciągnięciu Merlinów ze standardowego Mosquito i zastąpieniu ich Turbiny gazowe. Oto moja odpowiedź na pierwszą część twojego pytania.

Oczywiście obecność palących gorących spalin z dwóch silników tłokowych zapewniających „dodatkowy” ciąg nie przeszkadzał drewnianemu komarowi.

Oczywiście należałoby rozważyć dokładną pozycję montażową silników turbinowych. na Mosquito, ponieważ wypluwają dużo więcej i gorętszy gaz niż silniki tłokowe, ale nie uważam tego za problem nie do pokonania.

A jak „gorąco” jest gorące? Czy był to odrzutowiec Canberra, metalowy dwusilnikowy samolot, który miał silniki odrzutowe na skrzydłach? Nigdy nie czytałem, na przykład, że farba na logo namalowanym na bokach tego samolotu została spalona lub stopiona przez spaliny odrzutowe. Dlatego proponuję, aby nawet przy zrozumieniu lotnictwa z lat czterdziestych XX wieku Mosquito mógł stanowić przykład drewnianego samolotu odrzutowego, który nie został zbudowany, ale mógłby nim być, gdyby silniki były dostępne.

I nie, nie sugeruję, że Mosquito byłby zdolny do prędkości ponaddźwiękowej jako podwójny odrzutowiec. Ten problem został już omówiony w komentarzach i odpowiedziach.

VAMPIRE BRIEF EDIT: Opracowany w II wojnie światowej de Havilland Vampire był oczywiście konstrukcją częściowo drewnianą. Był używany jako myśliwce Królewskich Sił Powietrznych Nowej Zelandii przez około 20 lat. Dowodem pomyślnego ogólnego projektu były moje osobiste obserwacje samolotu krzyczącego nad moim domem przez dziesięciolecia z AFB Ohakea oddalonego o około 30 mil. Jest kwestią sporną, jak bardzo drewno przyczyniło się do sukcesu wampira jako wojownika, ale musi przyczynić się do części materiału dowodowego, że drewno i dysze mogą współpracować, nawet jeśli tylko częściowo i przy prędkościach poddźwiękowych.

Twoja odpowiedź nie zawiera żadnych kwantyfikacji, a jedynie założenia. Jak wypada masowe natężenie przepływu gazu i temperatura: 1. Turbotłokowy silnik, który pozyskuje większość energii chemicznej paliwa do napędzania wału korbowego oraz 2. Czysty silnik odrzutowy, który przekształca całą energię chemiczną paliwa w strumień gorącego gazu?
Merlin kładzie nacisk na płatowiec przy danej prędkości, zarówno przez reakcję głównego śmigła. wybuch i pomoc z tylnych stosów. Można wybrać turbinę, która spala paliwo z podobną szybkością, z uwzględnieniem różnych sprawności cieplnych, tak aby przy podobnej prędkości wywierała podobne obciążenie na ramę powietrzną. Nawet przy różnicach sprawności cieplnej między silnikami, nie mówimy o całym rzędzie wielkości różnicy w „energii chemicznej paliwa”, chociaż podstawowe prawa dotyczące gazu powodują, że wydech z silnika tłokowego jest „chłodniejszy”. Więc jest to „wykonalne”, jak zadawano pytanie.
Koyovis, ponownie przeczytałem twoją odpowiedź na to pytanie i rozumiem twój punkt widzenia co do moich założeń, dziękuję. Nie mogłeś wiedzieć o moich 4-letnich studiach inżynierskich, fizyki i metalurgii na poziomie college'u, co mogło zmienić moje „założenia” na „świadomą opinię” w twoich oczach. Wybrałem koncepcję umieszczenia silników odrzutowych na Mosquito, zdolnych do prędkości prawie 400 mil na godzinę z silnikami tłokowymi i bardziej zwrotnego niż większość innych w tamtym czasie. Dlatego sugerowałbym idealną „ramę testową” dla „studium wykonalności”, o którym mowa w pytaniu. Przepraszam, czułem, że muszę ujawnić jakieś skromne referencje
Przyjemność poznać pana. Możesz znaleźć kwantyfikacje, które potwierdzają moje własne stwierdzenia w mojej odpowiedzi. W Twojej odpowiedzi fragment o wydechu skierowanym do tyłu, co skutkuje większą prędkością, jest interesujący, a byłoby jeszcze bardziej, gdyby istniało odniesienie. Opinie nie są głosowane na tej stronie.
Jestem tu „nowicjuszem”, ale zakładam, że mogę przyjść za tydzień lub dwa i zamieścić w komentarzu kilka odniesień do kominów wydechowych? Natknąłem się na jeden dotyczący Hurricane, a drugi dotyczący Mustanga P51, który stwierdził, że ustawione pod kątem stosy są ustawione pod kątem w celu uzyskania pomocy odrzutowej. Żadne z odniesień nie wskazywało na duże korzyści związane z szybkością, tylko po to, aby trochę ją poprawić. Oba odniesienia odnosiły się do efektu jet. Żaden nawet nie wspomniał o możliwym efekcie „ekstraktora”, który może być spowodowany przez ustawione pod kątem stosy mające za nimi obszar niskiego ciśnienia przy dużej prędkości. Pójdę szukać.
Tak, możesz edytować odpowiedź w dowolnym momencie, używając linku „edytuj” znajdującego się pod nią. Witamy na stronie.
Odpowiedź zredagowana z odniesieniami. Moja dodatkowa edycja dotycząca wampirów może być postrzegana jako „opinia”, a zatem uznana za nieważną, ale twierdzę, że dowody empiryczne są szeroko akceptowane w wielu dyscyplinach, a jednym z akceptowanych kryteriów dowodów empirycznych jest możliwość powtarzalnego obserwowania identycznych wyników z identycznych „eksperymenty”. Widziałem, jak wampiry przelatywały nad tysiącami powtarzających się „eksperymentów” ich zdolności do niezawodnego latania. Jedyne „niepowodzenie” w lataniu zostało odnotowane we wszystkich głównych nowozelandzkich gazetach około połowy lat pięćdziesiątych XX wieku, kiedy to dwa wampiry zderzyły się w powietrzu. Jeden pilot wyskoczył, przeżył.
@Koyovis nadal uczy się obsługi tej witryny. Właśnie dowiedziałem się, co robi symbol „@”. W mojej odpowiedzi znajdują się odniesienia do kominów spalin. I cieszę się, że są bardziej wiarygodne niż 2, które zgubiłem. Twoje zdrowie
#7
+3
Nigel Heffernan
2017-10-10 23:29:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bombowiec? Tak, ale FYI, Mosquito był myśliwcem bombowym i był szeroko używany jako myśliwiec nocny.

Poprzednie odpowiedzi wskazywały - poprawnie - że wysokowydajny poddźwiękowy samolot został zbudowany z drewna.

Mówię „używając”, ponieważ nawet Mosquito wykorzystywał trochę stali i aluminium - ale dźwigary skrzydeł, poszycie i konstrukcja kadłuba były wykonane z drewna, a to rozsądna definicja słowa „wykonane z drewna” .

Drewno jest dobrym materiałem kompozytowym, jeśli jest używane z należytą starannością - ale jest zmienne, a zarówno producent, jak i zespół konserwujący muszą wykazać się umiejętnościami i oceną, aby skutecznie go używać. I o to właśnie chodzi: w miarę jak projekt samolotu posuwa się dalej na granicy materiałów, marginesy bezpieczeństwa są zmniejszane - ale bezpieczeństwo jest utrzymywane w tych mniejszych marginesach dzięki precyzyjnej analizie naprężeń na etapie projektowania, rygorystycznej kontroli jakości w produkcji i wielokrotnym kontrolom w usługa.

Możesz to zrobić za pomocą spójnych materiałów, które produkujemy z metalu, a (obecnie) z kompozytów węglowych i kevlarowych - a kompozyty borykały się z tymi samymi problemami z konsystencją, które były trudne komponenty do ostatnich 10-15 lat.

Nie chodzi o to, że one, czy drewno, były słabsze przy danym koszcie i wadze - w niektórych przypadkach są silniejsze - problem polega na tym, że nie zapewniały stałej wydajności i dlatego nie mogły być stosowany bez poszerzania marginesów bezpieczeństwa - dodatkowa waga - i nieekonomiczny nadmiar wysiłku w kontroli jakości i inspekcji w trakcie eksploatacji.

Przechodząc do reżimu lotu naddźwiękowego, wszystko jest o wiele bardziej wymagające. Skrzydła muszą być znacznie cieńsze - stosunek cięciwy mniejszy niż pięć procent - więc zarówno dźwigary, jak i skóra muszą być cieńsze, a to przesuwa otoczenie zbyt daleko, aby zrobić to bezpiecznie z drewnem. Należy również zauważyć, że siły tarcia są większe - masywnie tak w niektórych obszarach - podobnie jak obciążenia dodatnim i ujemnym ciśnieniem działające na skórę podczas przejścia między lotem poddźwiękowym i naddźwiękowym.

Dotyczy to szczególnie powierzchni kontrolnych.

Teoretycznie jest to możliwe, z niektórymi metalami w krytycznych obszarach i poważnym wtryskiem epoksydu, ale zbliżałbyś się do wykonania skrzydła z litego drewna i wcale nie zrobiłbyś tego dla statecznika. Utrata masy oznaczałaby zakaz latania samolotami naddźwiękowymi pierwszej generacji i chociaż mocniejsze silniki sprawiają, że obecnie jest to mniejszy problem, koszt zasięgu i ładowności jest nie do zaakceptowania.

Ponadto, ślizgałby się jak przetarta kłoda, a to miałoby wpływ na bezpieczne prędkości lądowania, a także bezpieczne lądowanie w przypadku awarii silnika.

Na koniec, Mosquito został pokonany przez Horneta w latach 1944/45 - za późno na drugą wojnę światową i sto węzłów wolniej niż Gloster Meteor. Wspominam o tym, ponieważ Hornet był, ogólnie rzecz biorąc, „Wooden Wonder” przeprojektowany z aluminium: podobnej wielkości, podobnego kształtu, tych samych silników. Chociaż Mosquito był dobry, nie ma go w pobliżu „ Nadmiar mocy był taki, że manewry w płaszczyźnie pionowej można opisać tylko jako rakietowe ”, którego on i inni piloci doświadczyli w jego metalowym następcy .

I to jest twoja odpowiedź: możesz zbudować samolot o wysokich osiągach z drewna, ale zawsze będziesz w stanie zbudować lepszy samolot z aluminium i stali.

Szerszeń został zmniejszony z Mosquito i (jako jednomiejscowy) wykorzystywał znacznie mniejszy kadłub. Nic dziwnego, że z mocniejszą, późniejszą wersją silników Merlin, osiągi były spektakularne.
Witamy w serwisie, +1 za dobrze zaprezentowaną pierwszą odpowiedź.
#8
+2
Maverick
2017-10-08 12:28:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nie zapominajmy o niedoborze materiałów w czasie drugiej wojny światowej, który wymagał inteligentnych metod budowy sprzętu z łatwo dostępnych materiałów, tj. drewna.

Myślę, że wyższa wydajność dzisiejszych samolotów byłaby znaczącym jeśli chodzi o konserwację. Drewno a stop metali w środowisku o większym obciążeniu wymagałoby większej konserwacji.

Jeśli spojrzysz dziś na lotniska, zauważyłem, że wszystkie samoloty z drewnianą ramą i brezentem stoją na wieszakach na noc, gdzie puszki ze spamem są pozostawione na zewnątrz przy każdej pogodzie.

#9
+1
Patrick doyle
2019-06-26 19:36:19 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tak, myśliwiec odrzutowy wykonany głównie z drewna jest możliwy. Udało się! https://en.m.wikipedia.org/wiki/Heinkel_He_162

#10
  0
Urquiola
2017-10-11 03:47:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zgodnie z artykułem Reimara Hortena w argentyńskim magazynie National Aeronautics, w 1936 roku niemiecka firma Farben Werke (Color Works) zbudowała całkowicie plastikowy prototyp naddźwiękowego skrzydła latającego, który miał być napędzany silnikiem turbinowym. Czy De Havilland Mosquito leciałby naddźwiękowo z częściami z Balsa Wood, gdyby był odpowiednio ukształtowany i zasilany? Dlaczego nie?

Horten H XIII został zbudowany wyłącznie jako szybowiec testowy. Czy masz więcej informacji z linkami?


To pytanie i odpowiedź zostało automatycznie przetłumaczone z języka angielskiego.Oryginalna treść jest dostępna na stackexchange, za co dziękujemy za licencję cc by-sa 3.0, w ramach której jest rozpowszechniana.
Loading...