Warum hat die Concorde keine Flügelzäune?

Ein Flügelzaun ist ein gerader, vertikaler "Zaun", der von vorne nach hinten den Flügel entlang verläuft.

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Diese MiG-17 hat drei Zäune pro Flügel. Ich habe sie auch bei Flugzeugen mit Deltaflügeln wie der MiG-25 gesehen .

Der Zweck des Flügelzauns besteht darin, zu verhindern, dass die Luft seitlich über den Flügel strömt. Luft wird stattdessen zwischen den Zäunen eingeschlossen und strömt wie gewohnt von vorne nach hinten. Dies ist die ideale Voraussetzung für die Erzeugung von Auftrieb, da die Luft der Wölbung des Flügels folgt.

Warum hat die Concorde sie nicht?

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Der (zunächst) noch extremere Schwung des Concorde-Flügels scheint mir, als würde er noch mehr seitwärts strömende Luft erzeugen, was bedeutet, dass er noch mehr von Flügelzäunen profitieren sollte.

(Mir ist aufgefallen, dass die Tupolev Tu-144 sie auch nicht hat.)

Zumindest in einigen Fällen ist der moderne Ersatz ein Vortilon. Aber es scheint, dass die moderneren und raffinierteren Flügeldesigns keine Zäune benötigen. en.wikipedia.org/wiki/Vortilon
So wie ich es verstehe, helfen Flügelzäune nur dann wirklich, wenn sich das Flugzeug der Stallgeschwindigkeit nähert. Der langsamere Luftstrom über dem Flügel beginnt, sich seitwärts zu bewegen, was zu einer Erhöhung der Strömungsabrissgeschwindigkeit und einer Tendenz zum Aufrichten der Nase in einem Strömungsabriss führt. Ich vermute, dass ein Teil der Lösung, die bei der Concorde verwendet wurde, darin bestand, über der Stallgeschwindigkeit hoch genug zu fliegen, um dieses Problem nicht hervorzurufen.
Über Stallgeschwindigkeit zu fliegen ist clever ^^
Ich bin mir nicht sicher, ob ich MiG-25-Flügel überhaupt als Delta bezeichnen würde. Die Vorderkante wird nicht so stark gepfeilt. Weniger als die von MiG-15/17/19, denke ich.
@JanHudec Ich habe gehört, dass es als "beschnittenes Delta" beschrieben wird. Auf jeden Fall ist es ein Mach 2+-Fahrzeug mit relativ hohem Flügelschwung, also dachte ich, dass es und die Concorde beide mehr Luft zur Seite drücken würden als von vorne nach hinten. Einer hat Flügelzäune, der andere nicht, weshalb ich es erwähnt habe.
@ DrZ214, MiG-25 hat einen Flügelschwenk von etwa 40 °, viel zu niedrig, als dass die normale Strömung bei maximaler Geschwindigkeit Unterschall bleiben könnte (der Flügel muss also Überschall sein und ist es auch), und viel zu niedrig, um einen Wirbelauftrieb ohne Vorderkante zu erzeugen Erweiterungen, die es nicht hat.
Flügelzäune waren in den 40er und 50er Jahren eine grobe und einfache Art, Dinge zu tun, als wir wenig über Luftströmungen im Allgemeinen und Trans- und Überschallströmungen im Besonderen wussten. Wir haben seitdem viel gelernt, also haben wir seitdem bessere Möglichkeiten. Das Design von Concorde war Spitzentechnologie, wir verwenden diese Technologie auch heute noch nicht vollständig.
Könntest du dein Bild beschaffen? Oder (wenn persönliches Foto) uns den Ort mitteilen?

Antworten (2)

Der Hauptzweck des Flügelzauns besteht darin, die Verdickung der Grenzschicht im Flügel aufgrund der bei gepfeilten Flügeln beobachteten Strömung in Spannweitenrichtung zu verhindern, wie unten zu sehen ist.

Spannweite Strömung

Bild von fuckyeahfluiddynamics.tumblr.com

Dies ist der Grund für den Flügelzaun in Flugzeugen wie der Mig-25, um einen Strömungsabriss zu vermeiden und die Stabilität zu verbessern. Im Falle eines stark gepfeilten Flügels wie der Concorde ist dies nicht erforderlich, da die Art der Auftriebserzeugung anders ist – unter Verwendung des Wirbelauftriebs .

Concorde-Flügel

Wirbel über dem Concorde-Flügel, Trennung in dreidimensionaler stetiger Strömung, ONERA

Tatsächlich gibt es eine erhebliche Querströmung, wie im folgenden Bild zu sehen ist:

Querschnittsfluss

Strömung über dem Concorde-Flügel, Trennung in dreidimensionaler stetiger Strömung, ONERA

Aus diesem Grund sind die Flügelzäune bei stark gepfeilten Flügeln wie Delta- und Ogival-Flügeln (wie bei Concorde) nicht erforderlich, bei denen die Trennung zu Wirbelauftrieb führt. Mig-25-Flügel, obwohl stark gepfeilt, waren keines von beidem – der Flügel erzeugte Auftrieb auf herkömmliche Weise.

Komisch. Warum sind diese "Flügelspitzenwirbel" über der Mitte des Flügels und nicht über der Spitze?
@ DrZ214 Sie sind nicht die herkömmlichen Flügelspitzenwirbel. Der Mechanismus der Auftriebserzeugung ist in diesem Fall anders – er geschieht durch die Wirbel selbst. Siehe die Frage zum Wirbellift für Details.
@ DrZ214: Der Wirbel in Deltaflügeln (und in der Tat einem quadratischen oder kreisförmigen Flügel) unterscheidet sich vom Flügelspitzenwirbel. Stellen Sie sich das so vor: Halten Sie ein großes Stück quadratischer Pappe oder Schaumstoff senkrecht (wie eine Wand, kein Flügel). Dann nach vorne schieben. Offensichtlich wird der Bereich dahinter ein Teilvakuum sein. Außerdem kann das Vakuum offensichtlich nicht von Dauer sein, Luft wird einströmen, um es zu füllen – wodurch der Wirbel entsteht. Es ist dieses Teilvakuum, das eine Auftriebsquelle ist, nicht der Wirbel. Das ist einer der Gründe, warum diese Art von Auftrieb „Wirbelablösung“ genannt wird, weil der Wirbel kontinuierlich erzeugt und zerstört wird.
the boundary layer thickening in the wing due to the spanwise flow observed in swept wingWas bedeutet das genau? Reden Sie von kompressiver Erwärmung gegen die Vorderkante? Sind die helleren Flecken in diesem ersten Graustufenbild auch repräsentativ für einen "dickeren" Fluss?
Ich bin ziemlich naiv gegenüber diesem Konzept, aber es scheint, als wären die Zäune nicht nur unnötig, sondern würden den Wirbelauftriebseffekt schädigen, indem sie möglicherweise die Querströmung über dem Flügel am Boden des Wirbels verringern. Ist das genau?

Die Concorde nutzt den Wirbellift ( Link ).
Während einer der Gründe für die Anbringung von Flügelzäunen darin besteht, zu verhindern, dass Luft seitlich strömt, können sie auch Wirbel erzeugen ( R. Whitford, Design for Air Combat, 1987 ), obwohl dies nur für Flügelzäune gilt, die sich nicht darüber erstrecken der gesamte Flügel.

Der Bedarf an Wirbelgeneratoren kann überwunden werden, wenn der Flügel selbst so konstruiert ist, dass ein Wirbel erzeugt wird. Außerdem ist der Wirbel selbst sehr stabil und verhindert auch, dass Luft seitlich strömt.

Concorde-Wirbelströmung( Quelle )

Warum hat die Concorde keine Flügelzäune?
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