최첨단의 커프

Leading-edge cuff
NASA 실험의 일부로 American Aviation AA-1 Yankee에 설치된 축 처진 첨단 커프스

리딩 엣지 커프는 정지 및 스핀 특성을 개선하기 위해 고정 날개 항공기에 사용되는 고정 공기역학 날개 장치입니다.커프는 공장에서 설계된 것이거나 애프터마켓 애드온([1]add-on)을 개조한 것이 있습니다.

리딩 엣지 커프는 날개 리딩 엣지를 개조한 것으로, 일반적으로 약간 처진 아웃보드 리딩 엣지 익스텐션입니다.대부분의 선외기 선행 모서리 수정의 경우, 날개 커프는 약 50~70%의 반경간에서 시작하여 [2]날개 바깥쪽 선행 모서리에 걸쳐 있습니다.

주된 목표는 스핀 이탈 경향 없이 보다 점진적이고 부드러운 스톨 시작을 생성하는 것이다. 특히 원래 날개가 성능에 최소한의 영향을 미치는 수동적이고 움직이지 않는 저비용 장치로 날카롭고 비대칭적인 스톨 행동을 보이는 경우.또한 접근 속도가 낮고 착륙 거리가 짧아 스톨 속도를 낮출 수 있습니다.또한 측정띠 위치에 따라 저속에서의 애일러론 제어가 개선될 수 있습니다.

용어.

첨단 커프는 스톨/스핀 [4]저항에 대한 기술 보고서에서는 DLE(Drop concept) 또는 변형된 선외기 선단이라고 불렀습니다.같은 [5]물체에 대한 NASA 보고서 등에서는 "최첨단 커프스"라는 표현은 사용되지 않았습니다.

다른 작가들은 단순히 "수갑"이나 "날개 커프스"[6]를 사용한다.

역사

NASA는 1970년대와 1980년대에 일반 항공기의 [7]스톨/스핀 특성을 개선하기 위한 효과적인 수단을 모색하기 위해 모델 및 실물 규모의 실험을 사용하여 일반 항공 스톨/스핀 연구 프로그램을 주도했다.

날개 최대 양력에 대한 중간 경간 중앙 노치의 효과는 [8]1976년에 입증되었다.모델 및 실물 크기의 항공기에 대한 다양한 첨단 개조 테스트 후, NASA는 마침내 American Aviation AA-1 Yankee(1978)에서 최초로 테스트한 반경간 축 처진 첨단(DLE)을 선택했다.

1979년 NASA 보고서는 높은 공격 각도에서 커프 불연속부가 펜스 역할을 하는 소용돌이를 발생시켜 분리된 흐름이 바깥쪽으로 진행하는 것을 방해한다고 설명합니다.리프트 슬로프는 상단이 평평하고 스톨 각도가 더 높은 각도로 지연됩니다.높은 공격 각도에 도달하기 위해서는 선외기 에어포일을 축 늘어뜨려야 합니다. 일부 실험은 "과장된" 선단 모서리를 조사합니다.커프스 효과의 물리적 이유는 명확하게 [10]설명되지 않았다.

훨씬 오래된 보고서에서도 비슷한 결과가 나왔다.다양한 길이의 첨단 슬롯의 효과에 대한 1932년 NACA 보고서는 "날개의 각 끝에 있는 슬롯 부분이 어느 정도 별도의 날개로 작동한다는 것을 나타낸다"고 말했다.

경계층 제거의 결과로 더 높은 리프트 계수를 얻는 것은 프로펠러(경계층의 [12]바깥쪽 변위를 일으키는 중심력) 또는 날개(경계층 흡입)에서 잘 알려져 있다.선단 커프 인보드 소용돌이와 날개 끝 소용돌이는 모두 날개 바깥쪽 부분의 경계층을 제거하여 이 낮은 아스펙트 비율의 가상 날개가 더 높은 정지 [13]각도를 달성하는 데 도움이 됩니다.

중요한 점은 날개가 공기역학적으로 두 부분으로 갈라져 있는 것처럼 보인다는 점이다. 내부 정지부와 외부부는 격리된 저각도 날개 역할을 하며 높은 공격 각도에 도달할 수 있다.측정띠의 급격한 불연속성이 핵심 요인입니다. 소용돌이를 억제하기 위한 점진적인 페어링과 수정의 긍정적인 효과를 통해 급격한 팁 [14]스톨이 다시 발생했습니다.

정지/회전 결과

NASA의 스톨/스핀 보고서에 따르면 "기본 비행기는 AA-1(양키), C-23(썬더), PA-28(화살표), C-172(스카이호크) 등 의도적인 회전 시도 중 5998%의 회전률로 진입한 반면 개조 항공기는 5%의 회전 속도만 입력 제한으로 진입하고 장기화되고 부하 제한은 가중된다"고 한다.s는 스핀 [15]엔트리를 촉진합니다.

날개 가로 세로 비율 및 위치 효과

가장 성공적인 NASA 실험 결과는 6:1 석면비 날개(Grumman Yankee AA-1)에서 얻었으며, DLE는 반경간의 57%에 배치되었다.소용돌이(내측 커프 및 날개 끝)는 제한된 스판 길이(국소 현의 약 1.5배)에서 효율적이기 때문에 DLE만으로는 높은 종횡비 [16]날개에서 롤 제어를 유지할 수 있는 충분한 선외 리프트를 유지할 수 없습니다.가로 세로 비율이 8 또는 9 이상인 날개에는 커프 [17]효과를 완성하는 다른 장치가 있습니다. 예를 들어, 스톨 스트립(Cirrus SR22 및 Cessna 400에서 사용), "라오 슬롯"(Questa Venture에서 사용됨), 소용돌이 발생기 또는 세그먼트 드롭(NASA 수정 Cessna 210에서 사용됨).높은 석면비 Cessna 210 날개(AR = 11:1)의 경우, 스톨에서의 롤 댐핑은 [18]효율적이지 않았다.

하이윙 구성 윙의 경우는 달랐다.수정된 Cessna 172의 풀 스케일 테스트 결과, 선외기 첨단 측정띠만으로는 회전 이탈을 방지하기에 충분하지 않았으며, 항공기는 높은 공격 각도에서 방향 안정성이 결여된 것으로 나타났다.복부 지느러미가 추가되면서,[19] 항공기는 회전 대신 통제된 나선형으로 진입했다.

드래그 패널티

커프의 길이와 모양에 따라, 선행 에지 커프는 얻어진 스톨/스핀 저항 속도에 대해 공기역학적 패널티를 가할 수 있으며, 이로 인해 순항 속도 손실이 발생할 수 있습니다(때로는 "생산 기기로 감지하기"에는 너무 작습니다).[20]AA-1 Yankee의 최상의 날개 변경의 경우, 크루즈 속도 손실은 2mph 또는 2%에 달했고 상승 [21]속도 손실은 없었다.Piper PA-28 RX(변형 T테일)의 크루즈 속도에 대한 영향은 측정할 [22]수 없었습니다.Questair Venture는 "주의 깊게 통제된 성능 테스트에서 크루즈 성능의 패널티(1kt)[23]는 감지할 수 없는 것으로 나타났다"고 말했다.

적용들

NASA 연구용 비행기 이외의 선외기 커프는 1978년 루탄 바리에제에서 처음 사용되었습니다.그것들은 1982년에 풍동 테스트를 거쳤으며, 이후(1984년)[24]에는 보르티론으로 대체되었다.

다음 항공기는 NASA 정지/회전 연구 프로그램의 결과로 선외기 첨단 측정띠를 추가하여 실험을 위해 수정되었다.

첨단 커프는 [32][33]모두 이 장치로 FAA 인증을 받은 Cirrus SR20과 Columbia 350과 같은 1900년대 고성능 경비행기에 사용됩니다.

STOL 키트의 일부 애프터마켓 공급업체는 최첨단 커프를 사용하며, 경우에 따라서는 윙 펜스 및 처진 에어로다이내믹 장치와 [34]함께 사용합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b 크레인, 데일: 항공 용어 사전, 제3판, 144페이지.항공용품 및 학회, 1997. ISBN1-56027-287-2
  2. ^ 반스팬 참조 장소 : SAE TP 2000-01-161, Sirrus SR20 0.66, Questa Venture 0.71, Cessna 172 0.71, 14페이지에 따라 비치 C23 0.54, Piper PA-28 0.55, Yankee AA-1 0.57, Cirrus SR20 0.61, SR.
  3. ^ Cox, Jack (November 1988). "Questair Venture, Part Two". Retrieved 2009-08-08.
  4. ^ 소형 비행기를 위한 Stough, DiCarlo 스핀 저항 개발 - 회고전, SAE TP 2000-01-1691 또는 "1970년대의 Nasa Stall Spin Paper" 또는 [1].
  5. ^ Nasa TP 2011(양키 AA-1), Nasa TP 2772(세세스나 210)
  6. ^ Burt Rutan, Canard Pusher n°19(1979), "윙 커프는 VariEze 스톨을 개선합니다" 또는 보다 최근의 Cessna CJ1용 윙 커프 디자인 [2]
  7. ^ H. Paul Stough III 및 Daniel J. DiCarlo, 소형 비행기를 위한 스핀 저항 개발 - 회고전, SAE TP 시리즈 2000-01-1691
  8. ^ R. A. Kroeger 및 Feistel, T., 윙 공기역학 설계를 통한 스톨 스핀 진입 경향 감소, SAE 문서 760481
  9. ^ NASA TP 1589, 첨단 자연 층류 날개를 갖춘 일반 일반 항공기의 풍동 조사
  10. ^ NASA TP 1589 : "외부 패널 리프트가 향상된 스톨/스핀 특성으로 유지되는 메커니즘은 명확하지 않습니다."
  11. ^ NACA TN 423, Weick, Fred E.다양한 양의 세척과 다양한 길이의 첨단 슬롯으로 시험한 경량 하이윙 단엽기를 이용한 실속 비행 조사 근처의 횡방향 제어에 대한 조사.[3]
  12. ^ 후어너, 유체 다이내믹 리프트, 12-24
  13. ^ 짐머맨, NACA TN 539, 1935, "아스펙트비가 낮은 여러 에어포일의 공기역학적 특성""공격 각도가 매우 높은 흐름 보존...에어포일 상면의 후행연 부근에 쌓이는 경계층을 제거하는 팁 소용돌이의 작용에 의한 것으로 보인다."
  14. ^ 단종 재도입된 갑작스러운 팁 스톨을 제거하기 위한 페어링 추가(SAE TP 2000-01-1691)
  15. ^ NASA 연구 항공기 4대에 대한 스핀 시도 결과 요약, [4]
  16. ^ Barnaby Wainfan, KitPlanes 1998년 7월, Wind Tunnel, Foiling은 이번 달의 주제입니다: "NASA TP 1589에 설명된 싱글 드롭 커프 구성은 높은 비율의 날개에서의 회전을 방지하기에 충분하지 않다는 것이 발견되었습니다."
  17. ^ 요르단의 Murri, Nasa TP 2772, 첨단 자연 층류 날개를 장착한 일반 항공기의 풍동 조사(Cessna 210), 첨단 변형, 페이지 9, "그러나 선외기 낙하 구성에 대한 데이터는 불안정한 롤 감쇠 특성을 보여줍니다;선외기 드랍만으로는 cteristics가 완전히 제거되는 것은 아닙니다."
  18. ^ NASA TP 2722, "날개 정지 진행에 따라 날개 상부 표면에서 불안정한 정지 및 재접착 동작이 발생합니다."
  19. ^ 높은 날개, 단일 엔진, 경비행기의 스핀 저항을 개선하기 위한 개조 조사, SAE Paper 891039(1989)
  20. ^ H. Holmes, Nasa의 일반 항공 스톨/스핀 프로그램, Sport Aviation, 1989년 1월
  21. ^ 날개-최저 날개 일반 항공기에 대한 날개-최첨단 수정의 영향, Nasa TP 2011, 항력 특성, 페이지 13
  22. ^ Nasa TP 2691, "저익, 단일 엔진, T-Tail 경비행기의 정지/회전 특성에 대한 선외기 날개-선도 모서리 수정의 영향 비행 조사: "측정 정확도 내에서, 일반적인 순항 비행의 리프트 계수에 대한 비행기 항력에서 차이가 발견되지 않았습니다."
  23. ^ "Spin Resistance" (PDF). whycirrus.com.
  24. ^ Rutan VariEze, NASA TP 2382(1985) et NASA TP 2623(1986)
  25. ^ NASA TP 1589, Nasa TP 2011
  26. ^ NASA CT 3636, NASA TP 2691
  27. ^ SAE 페이퍼891039
  28. ^ AIAA 86-2596
  29. ^ 스포츠 에어비에이션 11월 88일Meyer et Yip, AIAA 89-2237-CP 보고서.
  30. ^ NASA TP 2772
  31. ^ DOT/FAA/CT-92/17, AIAA/FAA GA 공동 심포지엄
  32. ^ "Data". grumman.net.
  33. ^ Cessna (2009). "This beauty is more than skin deep". Archived from the original on 2009-07-26. Retrieved 2009-08-08.
  34. ^ Horton Inc (n.d.). "Description of the Horton STOL Kit". Archived from the original on 2008-11-21. Retrieved 2009-08-08.

외부 링크

  • 날개 소용돌이 장치 [5]