Articles

Aliäänilentokone

vuonna 1945 rakennettu Spitfire näyttää suoran elliptisen siipensä

Siiven jänneväli ja pinta-ala ovat molemmat tärkeitä nosto-ominaisuuksien kannalta. Ne liittyvät kuvasuhde, joka on suhde span, mitattuna kärjestä kärkeen, ja keskimääräinen sointu, mitattuna etureunasta perään reuna.

Siiven aerodynaamista hyötysuhdetta kuvaa sen nostovoima / vastusvoima-suhde, jossa suurta nostovoimaa pienellä ilmanvastuksella antava siipi on tehokkain. Suurempi kuvasuhde antaa suuremman nosto / veto-suhteen ja on siten tehokkaampi.

Siiven ilmanvastus koostuu kahdesta osasta, indusoidusta ilmanvastuksesta, joka liittyy nostovoiman tuottamiseen, ja profiilinvastuksesta, joka johtuu suurelta osin ihon kitkasta, johon koko siiven pinta-ala vaikuttaa. Siksi on toivottavaa, että siiven pinta-ala on mahdollisimman pieni, mikä vastaa haluttuja nostoominaisuuksia. Tämä onnistuu parhaiten suurella kuvasuhteella, ja suorituskykyisissä tyypeissä on usein tällainen siipi.

mutta muut seikat, kuten kevyt paino, rakenteellinen jäykkyys, ohjattavuus, maahuolinta ja niin edelleen, hyötyvät usein lyhyemmästä jännevälistä ja siten heikommasta siivestä. Pienillä, matalalla lentävillä yleisilmailukoneilla on yleensä kuusi tai seitsemän kuvasuhdetta, 12 tai enemmän lentokoneita ja suurtehoisilla purjelentokoneilla 30 tai enemmän.

kriittisen Mach-luvun ylittävillä nopeuksilla ilmavirtaus alkaa muuttua transoniseksi, jolloin paikallinen ilmavirtaus aiheuttaa paikoitellen pieniä sokkiaaltoja. Tämä johtaa pian sakkaukseen, jolloin ilmanvastus kasvaa nopeasti. Nopeiden aliäänialusten, kuten suihkukoneiden, Siivet pyyhkiytyvät yleensä näiden paineaaltojen alkamisen viivästyttämiseksi.

teoriassa indusoitu vastus on minimissään, kun nostovoiman jännevälijakauma on elliptinen. Indusoituun ilmanvastukseen vaikuttavat kuitenkin monet tekijät, ja käytännössä elliptinen planform-siipi, jollainen oli toisen maailmansodan Supermarine Spitfire-hävittäjässä, ei ole välttämättä kaikkein tehokkain. Tehokkuusoptimoitujen suihkukoneiden siivet ovat muodoltaan kaikkea muuta kuin elliptiset.

kärkisoinnun ja juurisoinnun suhdetta kutsutaan kartiosoinnuksi. Kartio on toivottava vaikutus vähentää juuren taivutusjännitystä siirtämällä hissin sisään, mutta jotkut huomattavat suunnittelijat, kuten John Thorp ja Karl Bergey, ovat väittäneet, että kapenematon suorakulmainen tasomuoto on paras lentokoneissa, joiden bruttopaino on alle 6000 kiloa.