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斜形逆变机翼

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发表于 2014-8-9 11:44 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
本帖最后由 b1909 于 2014-8-9 11:44 编辑

下面的内容披露一种斜形逆变机翼。


我们先来观察一下自然界中的滑行高手秃鹫:




它们可以凭借上升气流滑翔几个小时,其翅膀的形状是接近平直翼,但是活动翼面不是常规的副翼或者尾翼,而是翅膀两端的羽毛。




从上图这个角度可以清楚的看到,其控制俯仰的是翼稍,就像客机的主机翼末端的竖直小翼。




但是客机的翼稍小翼是不能活动的,但是秃鹫的可以上下活动。




这是另外一种很有特点的飞行高手蝙蝠,最奇特的是它是哺乳动物,其翅膀是带皮膜的手臂,它没有鸟类的强健的胸脯肌肉,无法像(蜂)鸟一样提供上百次的翅膀扇动频率,所以它必须通过某种气动外形获得高效的升力,如果你想做高效的扑翼机的话,一定要好好观察它,它是使用低质能源却能高效飞行的典范。




蝙蝠的方法就是把翅膀稍微前掠。同样的最高效的升力部分,也是位于翅膀的末端。

我们再来看一种猛禽,隼。




下面是一组隼在捕食时的视频截图,如果你把秃鹫想象为运输机,那么你可以把隼想象为战斗机。




发现目标,俯冲加速



不断观察猎物,自己可能已经被猎物发现。




猎物想摆脱,隼需要调节俯冲角度




隼在调节方向时,主要使用的是它的“手腕关节”和头部,尾部只不过是起类似飞镖尾的稳定作用而已。




到这个图片,方向调节完毕,俯冲速度最大程度的得到保持。

说完动物,再来看看昆虫



上面的是一种美洲的蝴蝶,好像叫大王蝶,网上有它的视频,很著名的一种蝴蝶,它可以迁徙上千公里。

在这个视频里面,旁白说它的翅膀是最柔弱的,我不同意,相反,这是一种高效的翅膀。它有两对翅膀,我把前面翼展较大的一对叫前翅,后面的叫后翅。



这是它在高空“滑翔”时使用的姿态,解释一下,如果当时是有强上升气流,那么前翅可以收拢一些,这样相当于形成一个大的上反角,好处是飞行更稳定,如果上升气流足够强也可以乘风盘旋。



上升气流小时,把前翅张开点,平点,这样可以提高升力,如上图,但是控制平衡的难度会增加。如果想要绝对的稳定,那么最好是前翅并拢,后翅张开,如果想绝对的大升力,最好是翅膀完全打开。不知道你们有没有打过蝴蝶,蝴蝶在空中被打晕往下掉的时候,其姿态就像 航 空 炸 弹 一样稳定,如果没有完全晕,那么还会拍几下翅膀,这时前翅估计是大上反角扇动,而后翅是小上反角扇动,因为这样是平稳的、平缓的落地方式。

综合以上几种动物的飞行控制方法,我提出一种新的机翼,斜形逆变机翼。

运输机形式。

战斗机形式。

利用以上的机翼形式,有以下好处:

1.可以省略垂尾,就像上面的动物都没有“垂尾”一样。
2.更高效的提供机动性,类似滑翔机的“深失速”情况不会发生,类似战斗机的高速尾翼失效也不会发生。
3.在实际飞行器中可以省油或者提速。

以上的内容只是简单现象说明,没有系统论证,希望广大的模型论坛爱好者交流指正,也欢迎各位在模型中使用此机翼形式进行实际的论证。



欢迎继续阅读楼主其他信息

63
 楼主| 发表于 2019-3-25 20:58 | 只看该作者
scout 发表于 2019-3-25 13:22
客机翼稍的垂直小翼是隔离翼尖处上下翼面的乱流的,跟鸟类翼稍控制飞行时不一样的。
其实鸟类翼稍你也可以 ...

鸟类的翼尖用途很多,滑翔类的比如秃鹫,其翼尖靠边缘上翻的几条羽毛,是可以引导改变这侧翅膀的迎角的。这种改变方法,比驱动尾翼改变迎角要高效,这是斜形逆变机翼的价值。
62
发表于 2019-3-25 13:22 | 只看该作者
客机翼稍的垂直小翼是隔离翼尖处上下翼面的乱流的,跟鸟类翼稍控制飞行时不一样的。
其实鸟类翼稍你也可以把它看成是全动型的副翼,毕竟鸟类翅膀上不可能有舵面存在,做过飞机的同学应该都有经验,如果机翼做扭了,飞起来飞机就是会转弯的,所以,一定范围内,舵面控制面小,那就角度大些,扭翼尖其实是加大了控制面积,那角度就会小些,都会达到同样的效果,原理是一样的。鸟类滑翔时升降是通过翅膀的迎角来控制的,你也可以不用升降舵,改变机翼迎角一样可以控制升降,不过飞机上貌似用舵面的稳定性要好些。
61
发表于 2019-3-25 08:56 | 只看该作者
oly 发表于 2014-8-9 18:05
动物总是自然界效率最高的机器,仿生飞行器前途无限!顶楼主

动物是经过千年甚至上亿年才研制出来的
60
发表于 2019-3-24 21:22 | 只看该作者
b1909 发表于 2019-3-23 20:34
近期准备写一个关于翼型、升力相关的文章,回来看看旧文章。到时把地址也贴过来。

升力本质就是牛顿第三定律
59
发表于 2019-3-24 21:21 | 只看该作者
挖坟贴,看懂了,也见过一些类似的方案,对于真飞机,主要问题应该是前缘那个铰链的强度。T50进气道有类似的结构。后缘这个方法其实类似阻力方向舵。总之没看出来有什么太大的优势,做kt板机玩玩挺好,实用的话,担心这个铰链力矩有点大。。。
58
发表于 2019-3-24 14:09 | 只看该作者
就是可变弯度机翼咯?
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57
 楼主| 发表于 2019-3-23 20:34 | 只看该作者
近期准备写一个关于翼型、升力相关的文章,回来看看旧文章。到时把地址也贴过来。
56
发表于 2016-11-22 22:21 | 只看该作者
这个得有理论支持才行,凭想象是不行的!鸟类凭翼稍控制转弯,但鸟类的尾巴并不是只控制升降,有时候可以倾斜一定的角度,用来控制转弯,而且鸟类有一套很复杂的飞行控制能力,到目前为止的飞控根本没法与之相比,美国的无人机也得好多个人和好多设备操作才能运行的了!如果去掉垂尾,平尾得能转动才行,操作太复杂!目前也只有尾力臂很短的飞翼可以不用垂尾,为了抵消飞行当中的水平旋转,采用s翼来引导气流使之平衡!
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55
发表于 2016-11-21 10:29 | 只看该作者
b1909 发表于 2016-11-20 22:18
是吗?那个机子叫什么名字,我想看看。或者它获得的奖是什么比赛的奖?

2015年中航工业杯无人机大赛二等奖,作品名称刚性扭转翼尖。
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54
 楼主| 发表于 2016-11-20 22:18 | 只看该作者
天穹 发表于 2016-11-20 19:13
做一个试试?之前河北科大在无人飞行器大赛上有类似的设计,和lz的很像,飞起来很灵活,好像还是一等奖还 ...

是吗?那个机子叫什么名字,我想看看。或者它获得的奖是什么比赛的奖?

53
发表于 2016-11-20 19:13 | 只看该作者
b1909 发表于 2016-11-20 08:39
不需要很大的舵机的,其活动翼面占总翼面面积不比常规机翼的大,但是效率会更高。提供动力仍然是发动机, ...

做一个试试?之前河北科大在无人飞行器大赛上有类似的设计,和lz的很像,飞起来很灵活,好像还是一等奖还是二等奖来着。他那个也是斜铰链,整个翼尖的前后缘都可以转动的
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52
 楼主| 发表于 2016-11-20 08:58 | 只看该作者
本帖最后由 b1909 于 2016-11-20 09:00 编辑

这种机翼在平直时比常规机翼阻力更小,同样的拐弯轨迹,翼面动作会更小,当你觉得油耗大的时候,它的转的弯或者是过载已经很大了。

51
 楼主| 发表于 2016-11-20 08:47 | 只看该作者
油电混合11 发表于 2016-11-19 00:20
您改的客运机还是免了吧就算能起飞也飞的慢、不抗风、费燃料,不过想起飞用根鱼线一拉就可以了。。。。哈哈 ...

正常飞行是机翼还是平直的,只有做机动的时候翼面动作,其气动效率会比常规气动布局更高,在平直飞行时比常规机翼油耗更低。

50
 楼主| 发表于 2016-11-20 08:39 | 只看该作者
天穹 发表于 2016-11-18 20:53
这。。。不就是可变弯度翼吗,有人研究过,楼主先看一下需要多大的舵机仿生是一个很好的事,但是盲目模仿不 ...

不需要很大的舵机的,其活动翼面占总翼面面积不比常规机翼的大,但是效率会更高。提供动力仍然是发动机,机翼活动翼面只是诱使机体改变姿态而已。

49
发表于 2016-11-19 11:07 | 只看该作者
就是柔性机翼
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48
发表于 2016-11-19 00:20 | 只看该作者
您改的客运机还是免了吧就算能起飞也飞的慢、不抗风、费燃料,不过想起飞用根鱼线一拉就可以了。。。。哈哈哈哈。。。。笑谈。。。。见谅。。。。。还有您看看那些没垂尾的已经有人在玩了,貌似叫风筝。。。。。
47
发表于 2016-11-18 20:53 | 只看该作者
这。。。不就是可变弯度翼吗,有人研究过,楼主先看一下需要多大的舵机仿生是一个很好的事,但是盲目模仿不行
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46
发表于 2016-11-18 20:23 | 只看该作者
45
发表于 2016-11-18 12:01 | 只看该作者
不懂帮顶
44
 楼主| 发表于 2016-11-18 11:11 | 只看该作者
很久没来,看一眼
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