Schwenkbarer Flügel - Wikipedia

"Variable Fighter" leitet hier um. Für das fiktive Mecha siehe VF-1 Valkyrie.

Ein Grumman F-14-Tomcat, der eine ungewöhnliche asymmetrische Flügelkonfiguration testet, wobei ein Flügel bei minimalem Sweep und ein maximaler Sweep

A variabler Sweep-Flügel umgangssprachlich "Schwingflügel" genannt, ist ein Flugzeugflügel oder Flügelsatz, der zurückgefegt und dann während des Fluges in seine ursprüngliche Position zurückgebracht werden kann. Es erlaubt die Veränderung der Flugzeugform im Flug und ist daher ein Beispiel für ein Flugzeug mit variabler Geometrie.

Normalerweise eignet sich ein geschwenkter Flügel eher für hohe Geschwindigkeiten, während ein ungepflasterter Flügel für niedrigere Geschwindigkeiten geeignet ist. Dadurch kann das Flugzeug mehr Treibstoff und / oder Nutzlast transportieren und die Leistung im Feld (Start und Landung) verbessern . Mit einem variablen Schwenkflügel kann ein Pilot die richtige Flügelkonfiguration für die beabsichtigte Geschwindigkeit des Flugzeugs auswählen. Der variable Schwenkflügel ist am nützlichsten für jene Flugzeuge, bei denen erwartet wird, dass sie sowohl bei niedriger als auch bei hoher Geschwindigkeit funktionieren, und aus diesem Grund wurde er hauptsächlich in Militärflugzeugen verwendet.

Eine Reihe erfolgreicher und experimenteller Entwürfe wurde von den 1940er Jahren bis in die 1970er Jahre eingeführt; Die jüngsten Fortschritte in der Flugsteuerungstechnologie und den Konstruktionsmaterialien haben es Konstrukteuren jedoch ermöglicht, die Aerodynamik und Struktur von Flugzeugen genau anzupassen, wodurch ein variabler Schwenkwinkel zur Erreichung der erforderlichen Leistung entfällt. Stattdessen erhalten die Flügel an den Vorder- und Hinterkanten computergesteuerte Klappen, die den Sturz oder die Sehne des Flügels automatisch erhöhen oder verringern, um sich an das Flugregime anzupassen. Dies ist eine andere Form von variabler Geometrie obwohl sie nicht allgemein als solche bezeichnet wird. ^{[ Zitat benötigt ]}

Geschichte edit ]

Die F-111 war das erste drehzahlvariable Flügelflugzeug, das in Produktion ging. Dargestellt sind drei australische F-111.

Der 1931 in Westland-Hill gelegene Pterodactyl IV war ein schwanzloses Design, dessen leicht geschwungene Flügel während des Fluges ihre Bewegung durch einen kleinen Winkel verändern konnten. Dies ermöglichte einen Längsschnitt in Abwesenheit eines separaten horizontalen Stabilisators. ^[1]

Später wurden Versuchsflugzeuge gebaut, um die Auswirkungen eines einfachen Flügels zu untersuchen. Die erste davon war die Messerschmitt Me P.1101, deren Schwenkwinkel am Boden verändert werden konnte. Der zweite Weltkrieg in Europa endete wenige Wochen vor dem geplanten Erstflug. ^[2]

Der P.1101 wurde in die Vereinigten Staaten gebracht, um bei Bell Aircraft zu studieren, aber wegen fehlender Unterlagen und struktureller Strukturen Schaden entschied sich Bell gegen die Fertigstellung. Stattdessen wurde eine nahe Kopie mit Flügeln konstruiert, die den Schwenkwinkel im Flug einstellen konnten. Da sich die Position des Auftriebs relativ zum cg (und damit die Stabilität in Längsrichtung) mit dem Flügeldurchlauf ändert, wurde der Flügel des Bell X-5 nach vorne verschoben, während der Durchlauf zunahm, um eine übermäßige Stabilität zu verhindern (d. Eine praktischere Lösung für nachfolgende Konstruktionen mit Schwingflügeln war das von Barnes Wallis um 1954 Pionierarbeit gelieferte Außenbord- oder Rotationskonzept. Die detaillierte Umsetzung des Konzepts erfolgte durch das NASA-Langley-Laborteam von Alford, Polhamus und Barnes Wallis. ^[3]

Im Jahr 1949 begann der britische Ingenieur Barnes Wallis mit variabler Geometrie, um die Wirtschaftlichkeit des Überschallfluges zu maximieren. Seine erste Studie für das Militär war das Projekt Wild Goose. ^[4] Dann studierte er die Swallow, ^[4] die einen Rückflug von Europa nach Australien in 10 Stunden erreichen sollte. Er hatte ein gemischtes schwanzloses Design und erprobte erfolgreich mehrere Modelle, darunter ein 6-Fuß-Modell mit Geschwindigkeiten von bis zu Mach 2 in den 1950er-Jahren. 1957 wurde die Unterstützung der Regierung für viele Forschungs- und Entwicklungsprogramme der Luftfahrtindustrie, einschließlich Wallis ', zurückgezogen. Arbeit. Wallis und sein Team präsentierten ihre Arbeit den Amerikanern, die ein Stipendium beantragten, um ihr Studium fortzusetzen, aber es war noch nicht geplant. ^[5] Im März 1949 entwarf der britische Ingenieur L. E. Baynes einen variablen Flügelkämpfer mit variablem Sweep-Flügel. Er reichte Patentanträge in Großbritannien ein und erhielt im Mai 1956 das US-Patent 2 744 698 für "Hochgeschwindigkeitsflugzeugflügel und -heckflächen mit variablem Rückzug". ^[6] Im Februar 1951 beantragte er ein weiteres Patent (im April als US-Patent Nr. 2,741,444 erteilt) 1956) für einen variablen Sweep-Flügel- und Heckkämpfer mit variabler Geschwindigkeit ["High Speed Aircraft Having Wings With Variable Sweepback"]. ^[7] Der Entwurf wurde gebaut und der Windkanaltest wurde abgeschlossen, aber aufgrund von Budgetengpässen zu der Zeit leistete die Regierung keine finanzielle Unterstützung.

Auf dem Grumman F10F Jaguar wurde 1952 ein variabler Schwenkflügel ausprobiert. Der F10F wurde nie in Dienst gestellt. es besaß extrem schlechte Flugeigenschaften und ziemlich bösartige Spinneigungen. Die Idee wurde in den frühen 1960er Jahren erneut aufleben lassen, um die ständig wachsenden Flugzeuggewichte (und damit die Flächenbelastung) mit der Notwendigkeit einer angemessenen Start- und Landeleistung in Einklang zu bringen. Die Vereinigten Staaten übernahmen diese Konfiguration für das TFX-Programm (Tactical Fighter Experimental), das als General Dynamics F-111, das erste Serienflügelflugzeug mit variabler Tragfähigkeit, auf den Markt kam. ^{Zitat benötigt}

] Ähnliche Anforderungen in der Sowjetunion veranlassten auch das sowjetische Aerodynamikbüro TsAGI zur Untersuchung der variablen Geometrie. TsAGI entwickelte zwei unterschiedliche Konstruktionen, die sich hauptsächlich in der Entfernung (ausgedrückt als Prozentsatz der gesamten Spannweite) zwischen den Drehgelenken der Flügel unterschieden. Ein größerer Abstand reduzierte nicht nur die negativen aerodynamischen Effekte des Wechsels der Flügelbewegungen, sondern stellte auch einen größeren feststehenden Flügelabschnitt bereit, der für Fahrwerke oder Pylone verwendet werden konnte. Dies könnte in der Tat an die mehr oder weniger vorhandenen Flugzeugzellen angepasst werden, was die Sowjets bald mit der Sukhoi Su-17 (basierend auf dem früheren Flügel Sukhoi Su-7) machten. Die Begrenzung der großen Abstände bestand jedoch darin, dass die Vorteile der variablen Geometrie ebenso reduziert wurden wie ihre technischen Schwierigkeiten. Für die neuen "sauberen" sowjetischen Entwürfe entwickelte TsAGI eine engere Anordnung ähnlich der F-111. Dieses Design wurde (wenn auch in unterschiedlichen Maßstäben) für das MiG-23-Jagdflugzeug und den Sukhoi Su-24-Abfangjäger verwendet, die Ende der 1960er-Jahre in Prototypformen flogen und Anfang der 70er Jahre in Dienst gestellt wurden. Ab 2014 ^[update] sind mehr als 100 strategische Bomber von Tupolev Tu-22M im Einsatz. ^[8]

Nach der Annullierung der TSR-2 hatten die Briten ein Projekt mit den Franzosen für die anglo-französische variable Geometrie gestartet Flugzeuge (AFVG). Als das französische Engagement eingeschränkt wurde, suchten die Briten einen zweiten Partner im F-104-Konsortium europäischer Nationen. Dies wiederum führte zu einem europäischen Konsortium, das die variable Geometrie für das Multi-Role Combat Aircraft (MRCA) -Projekt übernahm, das als Panavia Tornado entstand. ^[9] Dies war ein Interdictor- und Stand-Off-Interceptor mit ähnlicher Funktion wie der F-111 wenn auch in geringerem Umfang. Nach AFVG baute Dassault Aviation 1968 einen Prototypkämpfer, Dassault Mirage G, zwei Varianten Mirage G4 und G8 ^[10] und in Zusammenarbeit mit Ling-Temco-Vought den LTV V-507 für VFX-Projekt. ^[11] Die US Navy stellte den Grumman F-14 Tomcat vor, um den eingestellten F-111B-Abfangjäger durch einen flinkeren Kämpfer als den F-4 Phantom zu ersetzen. Im Gegensatz zum F-111 wurden die variablen Wobbelflügel automatisch durch die Geschwindigkeit programmiert und konnten sogar in Kurven bewegt werden. Im Luftkampf konnten die Flügel für enge "Fledermaus" -Drehungen vorwärts geschwenkt werden und für Schlaggeschwindigkeiten zurück. ^[12][13] Rockwell übernahm die variable Geometrie für das AMSA-Programm (Advanced Manned Strategic Bomber), das den B-1-Lancer-Bomber produzierte , soll eine optimale Kombination aus Hochgeschwindigkeits-Kreuzfahrteffekt und schnellen Überschallgeschwindigkeit bei extrem niedrigem Niveau bieten. Das letzte Militärflugzeug mit variablem Schwenkflügel war der sowjetische Tupolev Tu-160 "Blackjack", ein strategischer Bomber, der 1980 zum ersten Mal flog. ^{[ Zitat benötigt}

Eine Variable -sweep wing wurde ebenfalls als Gewinnerentwurf ausgewählt, den Boeing in der FAA-Studie für einen Überschalltransport, den 2707, verwendet hatte. Allerdings entwickelte er sich während der Entwurfsphase durch mehrere Konfigurationen und fügte schließlich einen Canard hinzu, der schließlich klar wurde wäre so schwer, dass es an ausreichender Zuladung für den benötigten Kraftstoff mangelt. Der Entwurf wurde später zugunsten eines konventionelleren Schwanzflügels aufgegeben. ^{Zitat benötigt ]}

Während das variable Schwenken viele Vorteile bietet, insbesondere in Bezug auf die Startentfernung, die Tragfähigkeit und die Tragfähigkeit Durch die schnelle Durchdringungsrolle auf niedrigem Niveau verursacht die Konfiguration einen erheblichen Nachteil für Gewicht und Komplexität. Das Aufkommen entspannter Stabilitätsflugsteuerungssysteme in den 1970er Jahren machte viele der Nachteile einer festen Plattform zunichte. Seit der Tu-160 (produziert bis 1992) wurden keine neuen Flugzeuge mit variabler Wölbung gebaut, obwohl festgestellt wurde, dass der Ersatz der F-14 - die F / A-18E - hauptsächlich wegen der reduzierten Nutzlast- / Reichweitenfähigkeit eine Rolle spielt ^[12]

Das russische Verteidigungsministerium kündigte 2015 Pläne zur Wiederaufnahme der Tu-160-Produktion an, unter Berufung auf die Überalterung der derzeitigen Flugzeuge und die voraussichtliche Entwicklung ihres späteren Ersatzes. das PAK-DA-Projekt. ^[14][15] Die Produktion soll im Jahr 2020 wieder aufgenommen werden. Damit ist das neue Flugzeug das erste neue variable Flugwerk, das nach 28 Jahren produziert wird. ^[16][17]

Fluggerät mit variablem Hub [ edit ]

Experimental [ edit ]

Produktion [ edit ]

Siehe auch [ edit ]

Referenzen [ edit ]

1. ^ Lukins AH, Das Buch von Westland Aircra ft Aircraft (Technical) Publications Ltd.
   


2. ^ Luftfahrtforschung in Deutschland - von Lilienthal bis Heute, Hirschel Prem und Madelung, ISBN 978-3-642-62129-1, p. 336
   


3. ^ Stabilität und Kontrolle von Flugzeugen, Zweite Auflage, Abzug und Larrabee, ISBN 978-0-521-02128-9, p. 244
   


4. ^ ^{a b} Barnes Wallis Supersonics, Wildgans (abgerufen am 23. September 2018)
   


5. ^
   


6. ]. "Schwingflügel." Der Barnes Wallis Memorial Trust. Abgerufen: 14. Mai 2013.
   


7. ^ Patent Details
   


8. ^ Patent Details
   


9. ^ Hoyle, Craig (26. September 2014), Kings of the Swingings: Top 13 Swing-Wing-Flugzeuge ", Flightglobal Reed Business Information, archiviert vom Original am 27. September 2014 abgerufen 27. September 2014
   


10. ^ Buttler, Tony. Britische Geheimprojekte: Jet Bombers Since 1949 ^{[ benötigte Seite ]}
    


11. ^ Green, William. Das Buch des Beobachters über Flugzeuge . London. Frederick Warne & Co. Ltd., 1972. ISBN 0-7232-1507-3, p. 84.
    


12. ^ Claude Carlier, Une formule aérodynamique gagnante. La grande aventure des «Mirage» in Géométrie variable, 2, Le Fana de l'aviation, 537, août 2014
    


13. ^ ^{a b b Bob und RADM Gilchrist USNRet. "F-14D Tomcat vs. F / 18 E / F Super Hornet." Archiviert am 04.04.2009 in der Wayback Machine Flugblatt-Magazin Ausgabe Februar 2002. Zitat: "Der Luftkampf findet wegen des hohen Drehwiderstands bei etwa 0,8 statt - eine Arena, in der der 20-Grad-Durchlauf der F-14 optimal ist. Sie hat nur 36 Prozent der Nutzlast / Reichweite der F-14. [19659078] ^} Fakten-Datei: F-14 Tomcat
    


14. ^ "" Blackjack "Comeback: Russland erneuert die Produktion seines stärksten strategischen Bombers". RT . 29. April 2015. Aus dem Original am 1. Mai 2015 archiviert. 20. November 2015 .
    


15. ^ Stevenson, Beth (30) April 2015). "Russland soll die Überschall-Bomberproduktionslinie Tu-160 wieder herstellen". Flightglobal . Abgerufen 20. November 2015 .
    


16. ^ [19456589]. Putin entschied sich für die Wiederbelebung der Produktion des strategischen Bombers Tu-160M ​​- Air Force Commander ". TASS. 28. Mai 2015. Nach dem Original vom 23. Juni 2015 . Abgerufen 20. November 2015 .
    


17. ^ "Tu-160M2 Supersonic Strategic Bomber: 'praktisch ein neues Flugzeug unter der Haube ' ".