Warum haben die Gebrüder Wright Schritte unternommen, um die vertikale Fläche vor dem Schwerpunkt einiger ihrer Flugzeuge zu vergrößern?
Hätte dies die Flugeigenschaften tatsächlich in irgendeiner Weise verbessern können, die nicht ebenso gut durch eine geringfügige Verringerung der Größe der achtern angebrachten vertikalen Flosse oder des sich bewegenden Ruders hätte erreicht werden können?
(Ende der eigentlichen Frage)
Ergänzende Inhalte, die bei der Beantwortung hilfreich sein können –
Wenn das Ziel eine Verringerung der „Wetterfahnen“-Stabilität 1 wäre , hätte eine Verringerung der Größe der Seitenflosse oder des Seitenruders hinter dem Schwerpunkt nicht das gleiche Ergebnis mit weniger Luftwiderstand erbracht?
Wenn es das Ziel wäre, einen Seitenschlupf zu verhindern, wäre eine Vergrößerung der vertikalen Fläche vor dem Schwerpunkt nicht tatsächlich kontraproduktiv? Hätte eine Vergrößerung der vertikalen Fläche hinter dem Schwerpunkt nicht das gewünschte Ergebnis geliefert?
Hatten die Wrights eine Vorstellung davon, dass Seitenrutsche teilweise durch die Schwerkraft verursacht wurden, die versuchte, ein Flugzeug mit Querneigung seitlich durch die Luft in Richtung der niedrigen Flügelspitze zu "ziehen", während das Flugzeug nicht genügend Seitenfläche hatte, um diesem "Zug" zu widerstehen? Wenn ja, wäre dies nicht eine fehlerhafte Vorstellung von der grundlegenden Ursache des Ausrutschens und des Kräftegleichgewichts in einer nicht rutschenden (koordinierten) Kurve gewesen?
Oder hatten die Gebrüder Wright aus irgendeinem anderen Grund die Vorstellung, dass es wünschenswert sei, die während eines Seitenschlupfs erzeugte Seitenkraft zu maximieren? Wenn ja, macht diese Konzeption aus heutiger Sicht wirklich Sinn?
Hatten die Gebrüder Wright eine falsche Vorstellung von der grundlegenden Natur der Spiralinstabilität, was sie zu der irrtümlichen Annahme veranlasste, dass eine Zunahme der durch Seitenrutschen erzeugten Seitenkraft eher als eine Abnahme der "Wetterfahnen" -Stabilität zusammen mit einer Zunahme der V-Form am stärksten wäre? produktiver Ansatz, um ein Flugzeug weniger anfällig dafür zu machen, in eine steilere Kurve "aufzuwickeln"?
Die Wrights hinterließen viele Briefe und andere schriftliche Notizen, daher sollte es möglich sein, diese Fragen mit einem gewissen Maß an Autorität zu beantworten.
Verwandte Zitate aus externen Quellen:
"1905 Flyer III: Halbkreisförmige [vertikale] "Blinker" zwischen den Oberflächen der Ente verhindern, dass die Nase in einer Kurve abfällt. Mit diesem Flugzeug konnten die Wrights fliegen, bis ihr Treibstoff leer war. 1908 passten sie sich an der Flyer, um den ersten Flugzeugpassagier zu befördern." -- Von http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Wright_Airplanes.htm
„Der Absturz überzeugte die Wrights, radikale Änderungen am Flugzeugdesign vorzunehmen. Sie verdoppelten fast die Größe von Höhenruder (vorne) und Seitenruder (hinten) und bewegten sie etwa doppelt so weit von den Flügeln entfernt. Sie fügten zwei feste vertikale Flügel hinzu ( sogenannte "Blinker") zwischen den Höhenrudern, die als Stabilisatoren dienen und dazu beitragen, die Tendenz des Flyers zu verhindern, in einer Kurve seitlich zu rutschen oder zu rutschen." -- von http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Flyer_III.htm
Fotografische Beispiele:
1) http://wrightbros.org/History_Wing/Wright_Story/Airplane_Business/Airplane_Business_Intro_images/1911_Exp_Glider.jpg , von http://wrightbros.org/History_Wing/Wright_Story/Airplane_Business/Airplane_Business_Intro.htm
2) http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Wright_Airplane_images/1905_Flyer_III/1908_Flyer_III_at_Kitty_Hawk.jpg , von http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Flyer_III.htm
3) http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Wright_Airplane_images/1905_Flyer_III/1905_Flyer_before_rebuild.jpg , von http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Flyer_III.htm
4) http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Wright_Airplane_images/1907_Model_A/1909%20Launch%20in%20Italy.jpg , von http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts /Flugzeuge/Modell_A.htm
5) http://wrightbros.org/History_Wing/Wright_Story/Airplane_Business/Airplane_Business_Intro_images/Vin_Fiz_Takes_Off.jpg , von http://wrightbros.org/History_Wing/Wright_Story/Airplane_Business/Airplane_Business_Intro.htm
6) http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes/Wright_Airplane_images/Model%20CH/1913_CH_at%20anchor.jpg , von http://www.wright-brothers.org/Information_Desk/Just_the_Facts/Airplanes /Wright_Flugzeuge.htm
Fußnoten --
1-- In dieser Frage bedeutet "Wetterfahnenstabilität" "Gierstabilität", dh "Richtungsstabilität". Abgesehen von der Wirkung plötzlicher Böen soll nicht impliziert werden, dass ein Flugzeug im Flug den äußeren, meteorologischen Wind „fühlt“.
Nachtrag – es scheint möglich, dass in einigen Fällen ein Teil der Motivation für die Installation dieser vertikalen Flächen mit den Experimenten der Gebrüder Wright mit einem automatischen Stabilisierungssystem zu tun hatte , das ein Pendel enthielt, das nur dann nützliche Hinweise geben würde, wenn die Flugzeuge neigten dazu, eine erhebliche Menge an Seitenkraft zu erzeugen, wenn es in Schräglage war und sich drehte. Daher beschränkt sich die vorliegende Frage auf Flugzeuge, die nicht für Experimente mit dem automatischen Stabilisierungssystem verwendet wurden und denen keine spezifischen Konstruktionsmerkmale gegeben wurden, um dem automatischen Stabilisierungssystem zu helfen, besser zu funktionieren.
Es gab damals viele Kontroversen darüber, ob ein Fluggerät im Flug statisch stabil sein sollte. Es war bekannt, dass ein hohes Maß an Stabilität dazu führte, dass die Maschine in einer Haltung stand und schwer zu manövrieren war. Die Wrights waren fest im Lager derer, die glaubten, dass ein Flugzeug, um manövrierbar, das heißt kontrollierbar zu sein, instabil sein müsse. Deshalb haben sie den Aufzug davor gestellt. Nach ihrer Theorie bräuchte ein großes Steuerruder hinten eine destabilisierende Flosse vorne, um seiner stabilisierenden Tendenz entgegenzuwirken.
Als Orville 1910 in England war, fungierten er als Ehrenmitglied der Aeronautical Society of Great Britain und sein britischer Anwalt Griffith Brewer als offizielle Zeugen für den Zertifizierungsflug des weltweit ersten stabilen Flugzeugs, der Dunne D.5. Während des Fluges nahm Dunne die Hände von den Kontrollen und schrieb auf ein Blatt Papier, das Brewer zur Verfügung gestellt hatte, bevor er eine komplette Runde flog und wieder in der Nähe seines Startpunkts landete. Flight veröffentlichte einen Bericht und ein Faksimilie von Dunnes Notiz. Orville war verblüfft sowohl von Dunnes Verwendung von Höhenrudern (denn es war ein schwanzloser Doppeldecker!) als auch von der Fähigkeit solch kleiner Steuerflächen, eine so große Fähigkeit zu haben, die Maschine im Flug zu steuern. Es war eines der Ereignisse, die dazu führten, dass die Wrights ungefähr zu dieser Zeit die vorderen Hilfsflächen ganz aufgaben.
Biografien, die Berichte über die Gespräche der Gebrüder Wright bei Kitty Hawk während der Entwicklung des Steuersystems ihrer frühen Segelflugzeuge enthalten , scheinen darauf hinzudeuten, dass sie einige Verwirrung über den Unterschied zwischen einem Seitenschlupf und einem Spiralsturz hatten. Sie stießen erstmals bei ihrem Segelflugzeug von 1902 auf das Problem des "nachteiligen Gierens" und fügten eine feste vertikale Flosse am Heck des Flugzeugs hinzu, um dem entgegenzuwirken, berichteten jedoch, dass dies das Flugzeug noch weniger kontrollierbar zu machen schien. Eine moderne Beschreibung des Problems könnte sein, dass die Flosse das Flugzeug von einem anfällig für extremes Gieren und Seitenrutschen in ein Flugzeug umwandelte, das aufgrund von Übermaß zu spiralförmiger Instabilität neigtRichtungsstabilität und daraus resultierendem fehlenden Seitenschlupf. Es ist nicht klar, dass die Wrights jemals in dieser Weise über das Problem nachgedacht haben. Die Situation wurde durch ihre Entscheidung verkompliziert, bei ihren frühen Segelflugzeugen und Motorflugzeugen eine anhedrische Geometrie zu verwenden, um zu vermeiden, dass das Flugzeug dazu neigt, gegen den Wind zu rollen, wenn es von einer Seitenwindböe getroffen wird. Als die Wrights einigen ihrer Flugzeuge vor dem CG eine vertikale Oberfläche hinzufügten, hatten sie die Anhedral-Geometrie aufgegeben.
Es scheint unwahrscheinlich, dass das Hinzufügen eines vertikalen Oberflächenbereichs vor dem Schwerpunkt die Stabilitäts- oder Steuereigenschaften des Wright-Flugzeugs wirklich auf eine vorteilhafte Weise verändert hat, die nicht mit weniger Luftwiderstand hätte erreicht werden können, indem einfach die Größe der hinten montierten vertikalen Flosse oder reduziert wurde alles bewegliche Ruder. Tatsächlich scheint es eher unwahrscheinlich, dass das Hinzufügen einer vertikalen Fläche vor dem Schwerpunkt wirklich einen positiven Effekt auf die Stabilität oder die Steuereigenschaften des Flugzeugs hatte.
In der Regel würde ein moderner Konstrukteur niemals Schritte unternehmen, um die vertikale Fläche vor dem Schwerpunkt eines Flugzeugs absichtlich zu vergrößern, ungeachtet einiger exotischer Ausnahmen , bei denen eine bewegliche Rudersteuerfläche vor dem Schwerpunkt platziert wurde.
dalearn
leiser Flieger