Pytanie:
Dlaczego Junkers Ju-52 ma falistą powierzchnię zewnętrzną?
Federico
2015-09-01 23:39:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Za każdym razem, gdy mijam Monachium, muszę odwiedzić niemieckie muzeum, a zwłaszcza skrzydło lotnicze.

Wśród innych samolotów na wystawie jest Junkers Ju- 52. Inne zdjęcie zrobione z innej witryny dobrze ilustruje, co zwróciło moją uwagę:

Lufthansa Ju-52

Dlaczego strona zewnętrzna czy pofałdowane powierzchnie zarówno skrzydeł, jak i kadłuba, czy projektanci mieli nadzieję na poprawę osiągów poprzez ten wybór? Czy są jakieś dokumenty / dokumenty na ten temat?

Ponieważ nie muszę nikomu mówić, koniecznie kup Blu-Ray z niesamowitym eposem Ghibli * The Wind Also Rises * (jedyny na świecie film o ...... inżynierii lotniczej!), Aby cieszyć się tym wizualnie .
(1) Z jakiego roku pokazano samolot? (2) W którym roku i na jakim modelu prof. Junkers po raz pierwszy użył „skorelowanego” materiału?
@JoeBlow, # 2 - przeczytaj link [Historia Junkers tutaj] (https://en.wikipedia.org/wiki/Junkers) w [Świetna odpowiedź Dave'a] (http://aviation.stackexchange.com/a/19570/5517) .
Pięć odpowiedzi:
Dave
2015-09-01 23:47:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

W dużej mierze była to decyzja strukturalna. Ford Tri-Motor, który został zaprojektowany tak, aby naśladować wiele rzeczy, które zawierały projekty samolotu Junkers, w tym blachę falistą.

... z których wszystkie zostały wykonane ze stopu aluminium, który został pofałdowany w celu zwiększenia sztywności, chociaż wynikający z tego opór zmniejszył ich ogólną wydajność.

Tektura falista metal jest obecnie powszechny w panelach dachowych i, jak na ironię, w hangarach. Możesz znaleźć informacje na temat wytrzymałości i właściwości zginania w odniesieniu do tych tematów. Oto interesujący wątek dotyczący zwiększonego oporu (i obciążenia) na dachach falistych.

Jeśli chodzi o dostępność materiału w porównaniu z blachą aluminiową, twierdzę, że ma to niewielki wpływ na wybór projektu. Należy pamiętać, że całe aluminium faliste zaczyna się jako blacha aluminiowa w pewnym punkcie linii, więc trudno powiedzieć, że jest więcej niż jeden materiał lub jeden z nich. Do tego potrzeba więcej materiału falistego, aby pokryć określony kwadratowy obszar niż płaski arkusz, co podniosłoby cenę. W tamtym okresie w lotnictwie dużo eksperymentowano i wszystko, co czyniło samolot nieco mocniejszym lub nieco szybszym, było uznawane za nie lada osiągnięcie. Pamiętaj, że zbliżamy się do ogonów ery samolotów tkaninowych, więc taki projekt wydawałby się rewolucyjny. Ju-52 / 3m (ten, który przedstawiłeś) pojawił się w 1932 roku (prace rozpoczęły się w 28 roku), w tym czasie inni producenci już patrzyli i pracowali na gładkich aluminiowych samolotach karoserii. Dostępność materiałów w tym okresie historii, zwłaszcza w Niemczech, ma oczywiście duży aspekt społeczny. Powstrzymam się od pełnej lekcji historii, ale możesz poczytać o historii Junkersa tutaj io człowieku, którym on jest Hugo Junkers tutaj, które obejmują niektóre z jego poglądów politycznych i jego zaangażowanie (i problemy) partii nazistowskiej. Jego prace we wszystkich metalowych projektach są uznawane za inspirację dla wielu samolotów pasażerskich w okresie projektowania po pierwszej i drugiej wojnie światowej.

Dave i inni. Odnośnie tego interesującego pytania, naprawdę chciałbym wiedzieć, czy ** głównym powodem podjęcia tej decyzji była już dostępność tego typu materiałów **, czy też prof. Junkers ** poszedł naprzód i celowo ** zrobił materiał.
@JoeBlow: Duraluminium, znacznie mocniejsza, hartowana miedzią wersja aluminium, została opracowana w latach 1906–1909 przez Alfreda Wilma. Wcześniejsze stopy utwardzane cynkiem opracowane przez Carla Berga były używane przez Davida Schwarza i hrabiego Zeppelina. Potrzebował go do swoich sterowców i od 1914 roku przeszedł na duraluminium. Reissner i Junkers wzięli to, co było już dostępne.
Peter - dzięki za to. (1) Z jakiego roku pokazano samolot? (2) W którym roku i na jakim modelu prof. Junkers po raz pierwszy użył „skorelowanego” materiału? (3) Mogę źle zrozumieć, czy duraluminium zostało wyprodukowane w profilu falistym? mfg
Junkers J1 (pierwszy, praktyczny, całkowicie metalowy samolot zbudowany) pojawił się w 1915 roku i miał falistą usterzenie i skrzydło. Wydaje się, że różni się w zależności od zdjęć, na które patrzysz, ale jednym z głównych, częściowo zachowanych przykładów, jest Kanada i konstrukcja tektury falistej sportowej http://www.warrelics.eu/forum/imperial-germany-austro-hungary/one-kind- junkers-ju1-ww1-not-my-collection-yet-lol-354163 /
Cześć dave. Dobry. Wydaje mi się, że nie rozumiem: czy używali metalu o profilu falistym **, ponieważ to było pod ręką **; czy też odwrotnie, czy nie usiądą i powiedzą „powinniśmy to pomniejszyć {dla siły, itp.}”, a potem wyprodukowali kilka z tym profilem, a potem go użyli? Przepraszam, że tak naprawdę nie rozumiem, która z tych dwóch to… na zdrowie!
@JoeBlow: Profile z blachy falistej produkowane są już od prawie stu lat. Tak więc, chociaż wątpię, czy Junkers wziął profile, które jakaś fabryka miała * w magazynie * („będąc pod ręką”), wątpię również, czy jakakolwiek fabryka blach w tamtych czasach podniosłaby brew na jego zamówienie z blachy falistej tego i tamtego pomiary. (Wątpię, że * jakikolwiek * samolot został zaprojektowany wokół arkuszy znajdujących się na magazynie). I tak, właściwości strukturalne blachy falistej (sztywność, odporność na zmęczenie materiału) były dobrze znane i dostępne były arkusze niefaliste, więc * było * decyzja projektowa. (Właściwie to opatentowane.)
fantastyczne informacje. dzięki!
@DevSolar: Tupolew Tu-4 był kopią B-29. Rosjanie mieli kilka pod ręką po wylądowaniu w Mandżurii. Ale to nie była kopia w sposób, w jaki chińscy kopiują dzisiaj: wszystkie metalowe wskaźniki, wszystkie śruby, wszystkie części zostały zamienione na ** standardowe wymiary metryczne **, więc można śmiało powiedzieć, że Tu-4 został zaprojektowany do czego fabryki w Rosji są na stanie.
@PeterKämpf: Jest krok między przyjęciem projektu takiego, jaki jest, a dostosowaniem projektu do tego, co jest „na stanie”. Oznacza to dostosowanie projektu do * dostępnych narzędzi *. Nawet jeśli fabryka blach prawdopodobnie mogłaby to spełnić, nie chcesz wysyłać dodatkowego zestawu narzędzi do każdego mechanika na każdym lotnisku tylko dlatego, że ten nowy bombowiec miał śruby 3/8 cala zamiast 10 mm.
Peter Kämpf
2015-09-02 02:32:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Powierzchnie faliste pomogły zmniejszyć wagę i opór, a wtedy były łatwo dostępne. Dzisiaj prawdopodobnie użylibyśmy płyt warstwowych z tych samych powodów, ale 100 lat temu nie były one dostępne.

Co ciekawe, pierwszy na świecie całkowicie metalowy samolot używał już paneli falistych do wykonania skrzydła, podczas gdy Junkers przede wszystkim -metalowa konstrukcja została wykonana z blachy stalowej. Aluminiowe panele do skrzydła i windy w Reissner-Ente zostały wykonane w fabryce Junkersa i dostarczone jego koledze, prof. Reissner, w 1912 roku.

Reissner-Ente
Reissner-Ente z 1912 roku. Kierunek lotu jest w prawo.

Kiedy wybuchła wojna, Junkers poczuł, że musi wnieść swój wkład i zaczął budować jednopłatowce ze skrzydłami wspornikowymi z blachy stalowej o grubości 0,2 mm z panelami falistymi przyspawanymi pod gładką powłoką zewnętrzną. Podkonstrukcja falista działała podobnie jak rdzeń z tektury falistej.

Junkers J-1
Junkers J-1 z 1915 r. (Zdjęcie źródło)

Nic dziwnego, że doprowadziło to do nadających się do lotu, ale bardzo ciężkich samolotów. Aby obniżyć wagę swoich projektów, Junkers zredukował skórę do paneli falistych i zlikwidował gładką skórę na wierzchu, a także przeszedł ze stali na aluminium, którego początkowo unikał, aby obniżyć koszty.

Niska moc silników w tamtych czasach wymagała obciążeń dolnopłatowych, a tarcie powierzchniowe miało niewielki wpływ na ogólny opór samolotów tamtych czasów. Jednopłatowce Junkers były najszybszymi myśliwcami w okolicy, ponieważ nie miały drutów wzmacniających. Dodatkową korzyścią w wojnie o niepodległość państw bałtyckich w 1919 roku była ich solidność - szybko zmieniające się linie frontu uniemożliwiały solidne hangary, a samoloty drewniane nie nadawały się do użytku po deszczu, więc przez wiele dni w powietrze mogły wznosić się tylko samoloty Junkers. / p>

Junkers J-9
Junkers J-9 (zdjęcie: Threecharlie)

Gdyby Junkers chciał bardziej zredukować opór, zrobiłby schowane podwozie. Ale to zwiększyłoby wagę, podobnie jak gładka warstwa na wierzchu warstwy falistej, i zwiększyłoby opór indukowany, a samolot stałby się droższy. Najlepszym kompromisem było pozostawienie falistej powierzchni odsłoniętej.

W 1932 roku, kiedy Ju-52 leciał jako pierwszy, technika ta była już dawna: osiągi silnika, techniki konstrukcyjne i obciążenie skrzydeł poprawiły się do pewnego stopnia. że lepszym rozwiązaniem było nitowanie usztywnień po wewnętrznej stronie poszycia nośnego. Samoloty Junkers były początkowo bardzo innowacyjne, ale kiedy firma znalazła dobry sposób na produkcję solidnych, tanich samolotów, trzymała się tego, co wiedziała. Jednak koncepcja Junkersa, obejmująca stalową lub aluminiową kratownicę i falistą powłokę, była cięższa niż gładka skorupa skorupowa, której nadal używamy w dzisiejszych samolotach, a kiedyś opór aerodynamiczny można było zmniejszyć do punktu, w którym opór wzrośnie z powodu większej zwilżonej powierzchni falistej skóry nie można było przeoczyć, nawet Junkers się przełączył. Ju-52 był ostatnim (i odnoszącym największe sukcesy) z tradycyjnego samolotu Junkers, a następny, Ju-86, wykorzystywał droższą, ale lżejszą konstrukcję skorupową. Zwróć uwagę, że miał chowane podwozie, ale zachował Junkers Doppelflügel (przesunięte klapy i lotki).

Ju-86 airliner of South African Airways
Samolot Ju-86 z South African Airways (zdjęcie: Etienne du Plessis / Flickr.com)

Czy nie powinno to być „lżejsze * pół * monokokowe wzornictwo”? Uważam, że monokok oznacza, że ​​_ cały_ ładunek jest przenoszony przez skórę (co miało miejsce w Ju-52), podczas gdy nazwa właściwa skóry wzmocnionej podłużnicami to semimonocoque.
@JanHudec: Nie, tradycyjne samoloty Junkers miały wewnętrzną kratownicę, a falista skóra była tylko przykrywką. Spójrz na okna z boku Ju-52: Niektóre mają ścięty róg: To jest miejsce, w którym rozpórka przebiega pod skórą. Skrzydło miało również kratownicę składającą się z 6 belek do przenoszenia obciążeń zginających. Dlatego nie można podać dokładnego kształtu płata samolotom Junkers: każdy z nich miał swoje małe indywidualne różnice, w zależności od sposobu, w jaki pracownicy zginali skórę wokół kratownicy. Skóra jednak przenosiła obciążenia akordowe, ale jest to dalekie od konstrukcji monokokowej.
voretaq7
2015-09-01 23:53:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Faliste skóry w JU-52 są środkiem wzmacniającym / usztywniającym: Faliste skóry są mniej podatne na zginanie, gdy są załadowane wzdłuż tektury falistej (z tego samego powodu używamy pudeł z tektury falistej do wysyłki). Chociaż w wyniku tego mogą wystąpić pewne kary aerodynamiczne, w warstwie granicznej mogą znajdować się małe pofałdowania, a ogólny kompromis między ciężarem (w celu wzmocnienia i usztywnienia skóry od wewnątrz) a aerodynamiką może być korzystny w niektórych projektach.

Użycie falistych powłok aluminiowych nie dotyczy wyłącznie JU-52: w Ford Trimotor zastosowano również falistą powłokę. W nowoczesnych projektach powierzchnie sterowe z rodziny Piper PA-28 Samoloty są również pofałdowane - choć znacznie mniej dramatycznie, z wytłoczonymi wgłębieniami, które zapewniają sztywność zamiast wewnętrznego usztywnienia:
PA-28 Tail & flap corrugation visible

Bill IV
2015-09-04 09:55:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Krótka odpowiedź: Aby usztywnić skórę w kierunku pofałdowań, także w kierunku lotu, bez dodawania wewnętrznej struktury lub łączenia wielu elementów, które zwiększałyby wagę.

Płaska blacha została zwinięta do profilu i wygięta do postaci trójwymiarowej. Pofałdowania utrzymywały formę na całej swojej długości. Płaski arkusz wymagałby żeber, podłużnic lub innych wzorników, aby utrzymać kształt. Pofałdowania mają materiał ścinany na głębokości jednego wymiaru, a także na całej długości i szerokości arkusza.

Technika ta była również używana w innych współczesnych samolotach: polska rodzina myśliwców PZL-7..11..24 z lat 30. XX wieku miała falistą skórę na skrzydłach i ogonie, ale nie duże, zaokrąglone pofałdowania Junkers używany. W projektach Puławskiego wykorzystano całkowicie metalową konstrukcję opatentowaną przez firmę Wibault, która uzyskała licencję na budowę Wibault 7 i 72 w Polsce. Vickers licencjonował również patenty Wibault i ich amerykański patent pokazuje i wyjaśnia, jak działa pofałdowana skóra z mniejszymi fałdami.

Rodzina A-11 / YF-12 / SR-71 ma skóra w ich skrzydłach. W ich przypadku pofałdowanie pozwala całej ramie powietrznej rozszerzać się i kurczyć pod wpływem ogrzewania i chłodzenia. Podobnie jak w przypadku Junkers, PZL, Piper itp., Pofałdowania Lockheeda są cięciowo, usztywniając skórę do przodu i do tyłu.

Niektóre projekty powojenne miały kanapkę z pofałdowaną wewnętrzną powłoką i gładką zewnętrzną powłoką, jak wczesna stal Junkera. -skórne samoloty. Przegląd / konserwacja / ochrona przed korozją musi wymagać skupionej uwagi i kosztować więcej w późniejszych latach. Ale walcowanie i laminowanie arkuszy o stałej grubości musi kosztować mniej niż skóry obrabiane integralnie ...

Innym projektem powojennym ze skórką typu sandwich jest Grumman American [AA1] (https://en.wikipedia.org/wiki/Grumman_American_AA-1) i [AA5] (https://en.wikipedia.org/wiki/ Grumman_American_AA-5), które mają elementy konstrukcyjne typu „plaster miodu”. [Powiązane patenty tutaj] (https://www.google.com/patents/US2988809)
ted
2015-09-02 12:43:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeśli spojrzysz na konstrukcje „monocoque” (podparte zewnętrznie), dowiesz się więcej o tym, dlaczego użyto blachy falistej. Ma wyjątkowo wysoką wytrzymałość na ścinanie. Jeśli spojrzeć na panel środkowy stabilizatora poziomego pipera PA-28 z jego pofałdowaniami, gdyby ten sam element miał być wykonany ze standardowego aluminium, zgiąłby się, gdybyś nacisnął dłoń od góry do dołu.

Monocoque to struktura _nie_ obsługiwana zewnętrznie (ani wewnętrznie).


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...