Was ist die aerodynamische Wirkung eines Panoramas (Skydeck) in der Nähe des Heckbereichs einer kommerziellen Fluggesellschaft?

Ein Unternehmen namens Windspeed Technologies hat das folgende Konzeptvideo einer Panorama-Sitzoption an Bord eines Verkehrsflugzeugs veröffentlicht.

Aufgrund meines begrenzten Verständnisses des Phänomens, das als Strömungsablösung bezeichnet wird, kann eine solche Struktur am Rumpf eine Ablösung hervorrufen.

Trennung um eine Kugel

Das Kugelbeispiel hier ist nur eine ungefähre Darstellung für das Halbellipsoid.

Der Grund, warum ich diese Frage stelle, ist, dass sich das Ellipsoid relativ nahe am Heckbereich des Flugzeugs befindet. Es scheint keine gute Idee zu sein, eine turbulenzerzeugende Struktur so nahe am Heck zu haben.

Wie wirkt sich dieser Zusatz am Flugzeugrumpf auf den Luftstrom aus? Kann es im schlimmsten Fall zu Navigationsproblemen aufgrund von Turbulenzen in der Nähe des Heckabschnitts kommen?

Ist sonst niemand besorgt, dass dem Kunden die Beine abgeschnitten werden, wenn sich dieses Ding dreht? Im Ernst, es gibt nirgendwo Platz für die Beine. Und die Leute meckern über die Beinfreiheit in der Economy Class.

Antworten (3)

Sie haben Recht, dass die Struktur unter bestimmten Bedingungen zu einer Trennung führen kann. Angesichts der (öffentlich) verfügbaren Daten zu dem Konzept sind die Auswirkungen jedoch wahrscheinlich nicht signifikant. Auf den verfügbaren Bildern ist das Deck mit einer Sitzplatzkapazität von nur zwei ziemlich klein.

Himmelsdeck

Bild von gizmag.com

Außerdem befindet es sich in einiger Entfernung vor der vertikalen Finne und scheint so geformt zu sein, dass es den Luftwiderstand verringert.

Himmelsdeck

Bild von technology.org

Das Unternehmen sagt, dass es viele Designhürden überwunden hat, einschließlich

... strukturelle Modifikation, strukturelle Integrität des Baldachins, um einem Vogelschlag und Fluglasten standzuhalten, Kondensation, Geräuschpegel, UV-Schutz, Luftwiderstand, potenzielle Störung der Leistung des Seitenleitwerks, Sicherheits-, Ein- und Ausstiegsanforderungen gemäß den FAA-Anforderungen.

Obwohl dies mit Vorsicht zu genießen ist (immerhin von der Firma), gibt es im technischen Sinne nichts Unüberwindbares. Beispielsweise sind die Hauben von Kampfjets in kleineren Flugzeugen ähnlich groß und lassen sich problemlos bedienen.

AWACS-Flugzeuge tragen routinemäßig riesige Antennen auf ihren Rümpfen; Sie fliegen problemlos, wenn auch mit reduzierter Leistung. Das folgende Bild zeigt beispielsweise die E-767, die AWACS-Version der Boeing 767, die von der JASDF betrieben wird.

E-767

E-767 Japan AWACS 112010 “ von Jerry Gunner – AWACS Boeing E-767 von Hiko Keikai Kanseita Hochgeladen von Altair78 . Lizensiert unter CC BY 2.0 über Commons .

Ob diese in Betrieb genommen wird, steht jedoch auf einem anderen Blatt. Meiner Meinung nach wird dies aus einer Reihe von Gründen in der gegenwärtigen Zeit nicht geschehen, darunter:

  • Die angegebenen Kosten sind ziemlich hoch und die Ausfallzeit zu lang.

  • Unter Druck stehenden Rumpf zu zerschneiden ist keine gute Idee.

  • Das Konzept wird Sitze einnehmen und das Gewicht für fragwürdige Vorteile erhöhen. Was wirst du da oben sehen? die gleichen Wolken, die Sie sowieso von normalen Fenstern aus sehen werden.

Die "Kuppel" auf dem Flugzeug hat also eher eine Tropfenform als ein Sphäroid oder Ellipsoid. Viele der Steuerflächen in Flugzeugen verwenden diese Form, sodass der dadurch verursachte induzierte / Druckwiderstand nicht groß wäre, und da er kleiner als diese Oberflächen ist, hätte er weniger von diesem Widerstand. Das Hinzufügen dieser Oberfläche fügt mehr Oberflächen hinzu, was mehr, wenn auch etwas nachlässig, Parasitenwiderstand erzeugt. Insgesamt würde die Lufttüchtigkeit des Flugzeugs nicht stark beeinträchtigt, obwohl ein Supplemental Type Certificate (STC) erforderlich wäre, um die Struktur hinzuzufügen.

Welche Steuerfläche ist so geformt?
@JustSid Wings, horizontale und vertikale Stabilisatoren, Canards usw. Die Copula hat nur ein anderes Größenverhältnis als diese Oberflächen.
Ist eine Kopula das Ergebnis zweier Kuppeln nebeneinander?

Jede Art von Änderung an der aerodynamischen Hülle wirkt sich auf den Luftstrom über diesem Abschnitt aus. Dies wäre von Ingenieuren mit kompetenter CFD-Modellierung und Windkanaltests analysiert worden. Das Endergebnis hier ist, dass der Effekt aus mehreren Gründen wahrscheinlich minimal ist:

Erstens sollte eine kompetente Formgebung des Vorsprungs zu einer minimalen Störung des Luftstroms in diesem Bereich führen. Zweitens ist die Blasenform am hinteren Rückenabschnitt des Rumpfes angebracht, wo wir bereits vorhersagen würden, dass die Grenzschichtluftströmung turbulent ist, sodass die Strömungsablösung hier ein minimales Problem darstellt. Drittens, wenn die Form ausreichend stromaufwärts der Steuerflächen platziert ist und die Querschnittsfläche der betroffenen Fläche begrenzt ist (z. B. 5–10 % der Gesamtfläche), sollte die Auswirkung auf die Flugsteuerung minimal und mehr als akzeptabel sein.