Warum ist ein rechteckiger Flügel mit Winglets nicht besser als ein elliptischer Flügel?

Warum ist ein einfacher rechteckiger Flügel mit Winglets in Bezug auf induzierten Widerstand und erzeugten Auftrieb nicht besser als ein elliptischer Flügel?

Es ist eine interessante Information. Ich bin neugierig, die Referenz hinter der Beschreibung zu lesen.

Antworten (1)

Wenn Prandtls Auftriebslinientheorie verwendet wird, dann ist mathematisch/analytisch der elliptische Flügel mit der elliptischen Auftriebsverteilung optimal für die Minimierung der Induktion, wenn Probleme des Flügelgewichts ignoriert werden, die zu glockenförmigen Auftriebsverteilungen und anderen Arten von Eingriffen in die Realität führen (z. B. Stallverhalten). Luftwiderstand bei fester Flügelfläche.

Sie können eine elliptische Auftriebsverteilung von einem rechteckigen Flügel durch Verdrehen, Winglets oder andere Mechanismen erhalten, aber es wird nur bei einem cL-Wert elliptisch sein. Bei anderen Werten wird es nicht elliptisch und somit suboptimal.

Ich bin mir nicht sicher, was Sie mit "optimal" und "kann nicht verbessert werden" meinen, da ein planarer elliptischer Flügel keine elliptische Auftriebsverteilung erzeugt.
Ein Flügel mit einer elliptischen Sehnenverteilung (und minimalem Sweep, minimaler V-Form und moderatem Streckungsverhältnis) erzeugt eine elliptische Auftriebsverteilung.
Nein, ein planarer elliptischer Grundrissflügel erzeugt definitiv keine elliptische Auftriebsverteilung. (Gewundene Flügel sind eine andere Sache.) Dies war Prandtl und seinen Schülern bereits 1937 bekannt. Siehe zum Beispiel neben vielen Dutzend anderen Artikeln: Peter F. Jordan, "Exact Solutions for Lifting Surfaces", AIAA Journal , Bd. 11, Nr. 8, 1973, S. 1123-1129. Peter F. Jordan, "On Lifting Wings with Parabolic Tips", ZAMM 54, S. 463-477, 1974.
OK, ich werde meine Antwort auf das, was Prandtls LLT folgert, einschränken.
@MikeY Bezüglich Ihrer Antwort, warum sollte ich zunächst eine elliptische Verteilung wünschen? Ist dies nicht nur die optimale Lösung für einen endlichen Flügel, also einen, bei dem an den Flügelenden der Druck von unten ungehindert auf die Flügeloberseite fließen kann? Könnten Winglets - wenn sie groß genug sind und in beide Richtungen gehen - nicht eine "Barriere" schaffen und einen endlichen Flügel effektiv in einen unendlichen verwandeln?
@Lysistrata Welche Planform eines Flügels ohne Verdrehung, Sweep, Dieder, Winglets ... erzeugt also eine elliptische Auftriebsverteilung? Können Sie ein Bild posten, das es mit einem elliptischen Flügel kontrastiert?
Ich nehme an, keiner von Ihnen kann meine Fragen beantworten?
@xnor, nehmen Sie für eine Sekunde an, dass Sie die Leistung verbessern können, indem Sie eine Oberfläche in den Spitzenwirbel legen. Sie sollten in der Lage sein, die Oberfläche irgendwo im Wirbel zu platzieren und die Verbesserung zu sehen, da der Wirbel symmetrisch zu seiner Rotation ist. Oben, unten oder horizontal nach außen . Dies bedeutet, dass Sie einen beliebigen Punkt auf einem Flügel auswählen und das Äußere davon als Winglet betrachten können . Die Frage ist also, ob es etwas bringt, den Flügel nach oben zu biegen?
Es gibt einige Beispiele in der Doktorarbeit von DWF Standingford: digital.library.adelaide.edu.au/dspace/handle/2440/19063 (Haftungsausschluss: Ich habe bei mehreren Abschnitten geholfen.) Leider sind Techniken wie Vortex-Gitter-Methoden oder die Tuck-Methode nicht ausreichend genau, um "exakte" elliptische Verteilungen zu erzeugen. Ich bin mir nicht sicher, ob jemand diese Situation in letzter Zeit verbessert hat.
@xnor: Die Leute werden antworten, wenn sie Zeit haben. Gehen Sie nicht davon aus, dass Ihre Frage so wichtig ist, dass wir sie innerhalb von ein oder zwei Tagen beantworten müssen.
Warum ist ein rechteckiger Flügel mit Winglets nicht besser als ein elliptischer Flügel?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v