Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Тіркелген қанатты ұшақтың бүйірлік басқаруының алғашқы жүйесі.
Early system for lateral control of a fixed wing aircraft
Қанатты бүгілу – тұрақты қанатты ұшақтың бүйірлік (құлау) басқаруының алғашқы жүйесі болды. Бұл техниканы ағайынды Райттар қолданды және патенттеді. Ол қанаттардың артқы жиектерін қарама-қарсы бағытта бұру үшін арқан мен шынжырлар жүйесінен тұрды. Көп жағынан, бұл тәсіл қағаз ұшақтың қанатының артқы жағындағы қағазды иіп, оның қасиеттерін реттеуге ұқсас.
Wing warping was an early system for lateral (roll) control of a fixed wing aircraft. The technique, used and patented by the Wright brothers, consisted of a system of pulleys and cables to twist the trailing edges of the wings in opposite directions. In many respects, this approach is similar to that used to trim the performance of a paper airplane by curling the paper at the back of its wings.
Сипаттама
1900 жылы Уилбур Райт былай деп жазды: "Мен құстардың ұшуын бақылағанда, олардың тепе-теңдікті қалпына келтіру үшін салмақ орталығын жылжытудан гөрі, күшті әрі белсенді әдістерді қолданатынына көз жеткіздім. Олар бүйірлік тепе-теңдікті қанаттарының ұштарын бұру арқылы сақтайды. Егер оң қанаттың артқы шеті жоғары, ал сол қанаттың шеті төмен бұрылса, құс тірі жел тегершігі сияқты айнала бастайды, оның басы мен құйрығы арасындағы сызық айналу осі болып табылады". Уилбур осы әдісті көрсеткеннен кейін, Орвилл былай деп атап өтті: "Осыдан Chanute екі қабатты конструкциясының қанаттары, алдыңғы және артқы тіреулері алынғаннан кейін, осылай бүгілуге болатыны анық болды. Ұшу кезінде оң және сол қанаттар ауаға әртүрлі бұрыштармен бетін көрсету үшін бүгіліп, екі жақта тең емес көтергіш күштерді қамтамасыз ете алады". Құстар бақылау үшін қанаттарын бүгіп-жазады. Бұл ерте авиаконструкторларға зор әсер етті. Райт ағалар алғашқылардың бірі болып қанаттарын бүгу әдісін қолданды. Олардың алғашқы ұшағы құстың ұшу жолы мен қанат пішінін еліктеді. Бірақ іс жүзінде, көптеген қанат бүгу конструкциялары құрылымдық элементтердің иілуін қажет ететіндіктен, басқару қиын болды және құрылымдық зақымдануға әкелуі мүмкін. 1911 жылға қарай элерон қанатты бүгудің орнын басты, әсіресе екі қанатты ұшақтарда бұл кең таралған әдіс болды. Сол кездегі моноплан қанаттары әлдеқайда икемді болды және қанатты бүгуге жақсы жарады, бірақ тіпті моноплан конструкциялары үшін де 1915 жылдан кейін элерон стандартқа айналды. Ерте ұшақтарда бүйірлік (қозғалыс) басқару өте қиын болды. Тым икемді, өздігінен бұрылатын қанаттар өздігінен айналуға себеп болуы мүмкін, тіпті нашаррақ, қанатты бүгу немесе элерон арқылы жасалған түзету әрекеттерін кері әсер ететін "серво-таб" әсеріне айналдыруы мүмкін. Бұл толыққанды түсінілгеннен кейін, қанат конструкциялары бірте-бірте қатаңдатылды, қанатты бүгуге жол берілмеді және ұшақтар бүйірлік жазықтықта басқаруға оңайырақ болды. Қазіргі технология ғалымдарға қанатты бүгу (морфинг қанаттары деп те аталады) концепциясын қайта қарауға мүмкіндік берді.
In 1900, Wilbur Wright wrote, " my observations of the flight of birds convince me that birds use more positive and energetic methods of regaining equilibrium than that of shifting the center of gravity they regain their lateral balance by a torsion of the tips of the wings. If the rear edge of the right wing tip is twisted upward and the left downward the bird becomes an animated windmill and instantly begins to turn, a line from its head to its tail being the axis." After Wilbur demonstrated the method, Orville noted, "From this it was apparent that the wings of a machine of the Chanute double deck type, with the fore and aft trussing removed, could be warped in like manner, so that in flying the wings on the right and left sides could be warped so as to present their surfaces to the air at different angles of incidence and thus secure unequal lifts on the two sides." Birds visibly use wing warping to achieve control. This was a significant influence on early aircraft designers. The Wright brothers were the first group to use warping wings. Their first plane mimicked the bird's flight patterns and wing form. In practice, since most wing warping designs involved flexing of structural members, they were difficult to control and liable to cause structural failure. Ailerons had begun to replace wing warping as the most common means of achieving lateral control as early as 1911, especially in biplane designs. Monoplane wings of the period were much more flexible, and proved more amenable to wing warping – but even for monoplane designs, ailerons became the norm after 1915. Lateral (roll) control in early aircraft was problematic at best. An overly flexible, involuntarily twisting wing can cause involuntary rolling, but even worse, it can convert attempts at correction, either from wing warping or ailerons, into a counteracting "servo tab" effect. Once this was fully understood, wing structures were made progressively more rigid, precluding wing warping altogether – and aircraft became far more controllable in the lateral plane. Current technology has allowed scientists to revisit the concept of wing warping (also known as morphing wings).
Қазіргі заманғы қайта бағалау
"Ұшқыштары ең керемет" фильмі үшін салынған бірнеше көшірме ұшақтар түпнұсқа ұшақтың қанатты иіп басқару жүйесін пайдаланды – нәтижелері әртүрлі болды. Avro Triplane қанатының иілуі күтпегендей табысты болды, ал Antoinette көшірмесінде, өте икемді қанатымен, қанатты иіп басқару тиімді жақтық басқаруды қамтамасыз етпеді. Түпнұсқа Antoinette стиліндегі элерон тіпті аз тиімді болғандықтан, көзге түспейтін "заманауи" элерон орнатылды – олармен де жақтық басқару өте нашар қалды. Қанаттың пішінін өзгерту – қанатты иіп басқарудың қазіргі заманғы дамуы, онда қанаттың аэродинамикалық пішіні компьютерлік бақылаумен өзгертіледі. Бұл сала бойынша зерттеулерді негізінен NASA жүргізеді, мысалы, 1985 жылдан бастап General Dynamics–Boeing AFTI/F 111A Aardvark ұшағында сынақтан өткен Миссияға бейімделмелі қанат (MAW). Көптеген ірі компаниялар мен ғалымдар пішін өзгертетін қанаттарды жасау бойынша жұмыс істеп жатыр. NASA құстарды еліктейтін жасушалардан жасалған пішін өзгертетін қанатты әзірлеуде. NASA қанатты құрастыру үшін қолданатын жасушалар көміртекті талшықтан тұратын кішкентай қара модульдер. Қазіргі уақытта NASA ұшқышсыз әуе кемелеріне баса назар аударуда. Пішін өзгертетін қанаттардың тартымдылығы олардың геометриялық пішіндерінің үздіксіз және тегіс болуында жатыр. Дәстүрлі қанаттардан айырмашылығы, пішінін өзгерту үшін дискретті, жылжымалы бөліктерге (элерон, клапан, преслаттар) сүйенетін пішін өзгертетін қанаттар, сыртқы бетінің үздіксіз деформациясы арқылы осы геометриялық өзгерістерге қол жеткізеді. Дискретті қисықтық өзгерістерінің және аралықтардың болмауы қанатқа байланысты соққыны азайтуға мүмкіндік береді, осылайша олардың аэродинамикалық тиімділігін арттырады. Бұл ерекшелік бейімделмелі қанаттарды әртүрлі операциялық жағдайларда жұмыс істеуге ыңғайлы етеді, өйткені олар пішінін оңтайлы бейімдей алады және осылайша пайда болатын соққыны азайтады.
Several of the reproduction planes built for the film Those Magnificent Men in Their Flying Machines used the wing warping control systems of the original aircraft – with mixed results. The wing warping of the Avro Triplane proved surprisingly successful, whereas on the reproduction Antoinette, with its very flexible wing, wing warping offered little effective lateral control. Since the original Antoinette style ailerons would have probably been even less effective, unobtrusive "modern" ailerons were inserted – even with these, lateral control remained very poor. Wing morphing is a modern day extension of wing warping in which the aerodynamic shape of the wing is modified under computer control. Research into this field is mainly conducted by NASA such as with the Mission Adaptive Wing (MAW) trialed from 1985 on the General Dynamics–Boeing AFTI/F 111A Aardvark. Many major companies and scientists are working on developing morphing wings. NASA is working to develop a morphing wing made of cells that will twist to mimic birds. The cells NASA is using to construct the wing are small black modules consisting of carbon fiber. Currently, NASA is focusing on unmanned drones. The appeal of shape changing wings lies in the gapless and smooth nature of the resulting geometries. In contrast to conventional wings, relying on discrete, moveable parts (ailerons, flaps, slats ) to achieve variations of their shape – and hence of their aerodynamic properties – morphing wings attain these geometrical variations with continuous deformations of their outer surface. The absence of discrete curvature changes and of gaps has the potential of reducing the shape drag associated to the wing, thus increasing their aerodynamic efficiency. This characteristic makes adaptive wings well suited to operate at various different operational conditions, as they can optimally adapt their shape and thus minimize the resulting drag.