Das ist der Beluga :
Es wird verwendet, um Teile eines Rumpfes (von viel größeren Flugzeugen) von einem Ort zum anderen zu transportieren, damit sie zu einem Flugzeug zusammengefügt werden können.
Soweit ich mich erinnere, basiert es auf einem Airbus A300 , und dann fügten sie das riesige, gewölbte Rumpfstück hinzu, damit es mehr Zeug tragen konnte, und bewegten das Cockpit ein wenig nach unten, um Platz für die riesige Tür an der Vorderseite der Ausbuchtung zu machen.
Meine Frage ist, was sie in Bezug auf das Design der Flügel / Steuerflächen getan haben, um zu verhindern, dass das Flugzeug instabil wird. Wenn dieses Flugzeug voll beladen ist, ist der Schwerpunkt eindeutig viel höher als bei einem normalen A300. Was so aussieht, als würde es eher dazu führen, dass es auf irgendeine Weise umkippen möchte. Was haben sie getan, um dem entgegenzuwirken?
Solange das Flugzeug ohne großen Seitenschlupf fliegt, ist die vertikale Position des Schwerpunkts nicht wichtig.
Es ist ein weit verbreiteter Irrglaube, dass das Flugzeug aufgrund einer hohen Lage des Schwerpunkts beim Schräglagen "umkippen" könnte, oder sogar, dass die V-Form das Flugzeug aufrichten würde, weil der untere Flügel mehr Auftrieb erzeugt. Das ist alles falsch!
Um zu verstehen, warum, schauen Sie, wohin die Schwerkraft beim Schrägflug zeigt. Mit Schwerkraft meine ich die von den Piloten und Passagieren gefühlte Gesamtbeschleunigung, die scheinbare vertikale Richtung.
A320 Vorderansicht gerade und geneigt mit Kraftvektoren im Bezugsrahmen des Flugzeugs.
Die Kraftvektoren im Schrägflug unterscheiden sich nicht von denen im Horizontalflug, nur ihre Größe wächst. In beiden Fällen ist die scheinbare Vertikale parallel zur vertikalen Symmetrieebene und geht direkt durch den Schwerpunkt, unabhängig von seiner vertikalen Position. Daher hat es keinen Hebelarm und erzeugt keinen Impuls um den Schwerpunkt.
Anders ausgedrückt, das Flugzeug neigt sich in einer koordinierten Kurve, um die scheinbare Vertikale in seiner vertikalen Symmetrieebene zu halten, jetzt, da eine horizontale Kraft hinzugefügt werden muss, um den Drehimpuls des Flugzeugs zu ändern.
Daher müssen weder der Flügel noch die Steuerflächen speziell an den riesigen Rumpf angepasst werden. Lediglich das Seitenleitwerk muss vergrößert werden, um die vergrößerte Seitenfläche vor dem Schwerpunkt auszugleichen. Beim Beluga wurden zwei vertikale Finnen hinzugefügt und der Strake vergrößert. Dies ist ein sehr übliches Verfahren für Modifikationen bestehender Flugzeuge , da es einfacher ist als das Entwerfen einer neuen Vertikalen und das Handling im Vergleich zu einem neuen, vergrößerten Seitenleitwerk verbessert .
Seitenansicht des Airbus Beluga ( Bildquelle )
Der Rumpf hat sein aerodynamisches Zentrum vor dem Schwerpunkt, so dass eine Erhöhung seiner Größe auch sein destabilisierendes Giermoment bei einem Seitenschlupf erhöht. Dies erfordert mehr Stabilisierungsfläche am Heck, die relativ klein gehalten werden kann, da ihr Seitenverhältnis viel höher ist als das des Rumpfes, wodurch sie auf Änderungen des Schwimmwinkels besser anspricht. Beide zusammen erzeugen eine Seitenkraft im Seitenschlupf, die wesentlich größer sein wird als die eines unmodifizierten A300 unter den gleichen Bedingungen. Diese durch den Seitenschlupf verursachte Seitenkraft und der damit verbundene Luftwiderstand werden die Flugeigenschaften des Beluga von denen eines A300 unterscheiden. Da es ziemlich weit über dem Schwerpunkt wirkt, fügt es ein rollendes Moment hinzu und erhöht den Dieder-Effekt. Ich erwarte, dass es beim Beluga schwieriger wird, einen Schwimmwinkel aufzubauen,
Bei der Konstruktion des Beluga war schon bei früheren Flugzeugen (Super Guppy, 3M-T oder BM-T Atlant) klar, dass der übergroße Laderaum das Fliegen nicht unmöglich machen würde.
Die 3M-T / BM-T-Modifikation für den Lufttransport in Raketenstufen. Bildquelle . _
Wie wir im obigen Bild sehen können, liegt der Schwerpunkt (CG) eines Flugzeugs immer im Schnittpunkt der drei Achsen. Wenn also der Schwerpunkt entlang einer Achse verschoben wird, wirkt sich dies auch auf die anderen beiden aus.
Wenn der Schwerpunkt vertikal (entlang der vertikalen Achse) verschoben wird, wirkt sich dies auf die Richtungsstabilität aus. In einem solchen Fall ist ein Ruder erforderlich, um die Richtungsstabilität zu gewährleisten.
Die ungewöhnliche Wölbung im Rumpf eines Airbus Beluga lässt vermuten, dass er mehr Gewicht tragen kann als der A330, aber das ist nicht richtig. Das MTOW des A330 liegt zwischen 364.000 und 378.500 lbs , das MTOW von Beluga beträgt jedoch 341.713 lbs.
Da der Schwerpunkt beim Beluga nach oben verschoben wird, wirkt sich dies auf die Richtungsstabilität des Flugzeugs aus. An mehreren Stellen ( Wikipedia und hier und hier ) wurde erwähnt , dass das Heck des Airbus Beluga vergrößert und verstärkt wurde , um die Richtungsstabilität zu erhalten .
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Jay Carr
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