Wie groß ist die gesamte Flügelfläche des A320?

Da ich nicht sicher bin, ob Sie nur nach den zuvor gegebenen methodischen Antworten gesucht haben, ist dies eine detailliertere Antwort auf das Berechnungsproblem, das Sie in erster Linie zu lösen versuchten, und eine Antwort auf die im Titel gestellte Frage zu geben Frage. Es basiert auf dem A320 Airport and Maintenance Planning Manual, das ungefähre Abmessungen des Flugzeugs enthält.

Für die Flügel und flügelähnlichen Flächen sind die Details wie folgt:

• Flügeloberseite:$99.7 m^2$(ohne Wingtips-Geräte)
• Wingtip-Geräte (normal, nicht Sharklet A320, beide Seiten):$1.8m^2$
• Höhenleitwerksoberseite:$27 m^2$
• Seitenleitwerk (beidseitig):$43 m^2$

Zählt man die horizontalen Flügel- und Höhenleitwerksflächen zweimal (oben und unten), ergibt das insgesamt$298.2m^2$. Dies berücksichtigt die Dicke nicht richtig (unter Verwendung des Faktors$1.07$erwähnt von Daniel ergibt$319.074 m^2$) und Mobilien (Hochauftriebsvorrichtungen, Steuerflächen usw.).

Für den Rumpf und die Gondeln sind nur die oberen Oberflächen aufgeführt. Diese als einfache Zylinder zu modellieren, scheint daher der beste Weg zu sein. Basierend auf einem Rumpfdurchmesser von$4.14 m$und einer Länge von$37.57m$, das ergibt eine Fläche von ca$488m^2$. Natürlich ist der Rumpf nicht streng zylindrisch, aber ich gehe hier davon aus, dass dies dadurch ausgeglichen wird, dass ich die Vorder- und Rückseite (eines geschlossenen Zylinders) nicht ausdrücklich einbeziehe. Gondelabmessungen sind nicht angegeben (wahrscheinlich hängt das etwas vom Motortyp ab), aber basierend auf Zeichnungen schätze ich eine Länge von$5 m$und einem Durchmesser von$2.5m$, was zu einer Gesamtfläche (wiederum: zylindrische Annäherung) von führt$78.5 m^2$für die beiden Motoren. Für die Pylone fügen wir einen weiteren hinzu$5m^2$pro Seite.

Insgesamt summiert sich das auf$872 m^2$(oder$902.874 m^2$mit der Dickennäherung von 1,07). Das korrespondiert gut mit der$900m^2$Sie online gefunden haben - und zeigt auch, dass Ihre eigene Berechnung nicht zu weit weg war (etwa 3%).

Die Antwort hängt von der verwendeten Methode ab.

Für Verkehrsflugzeuge sind die beiden wichtigsten Methoden die Wimpress- und die Airbus-Methode (die Wimpress wird von Boeing verwendet). Der Unterschied sind die Dreiecke, die Sie erhalten, indem Sie die Vorder- und Hinterkanten des Flügels nach vorne in den Rumpf für Wimpress verlängern, im Vergleich zum Verbinden der Punkte, an denen Vorder- und Hinterkante den Rumpf auf beiden Seiten treffen, durch zwei gerade Linien für Airbus. Diese Diskussion auf airliners.net listet einen Vergleich der Flügelflächen auf, die Sie mit beiden Methoden für eine Reihe von Modellen erhalten.

Flügelflächenmethoden im Vergleich. Der schattierte Bereich wird vom Rumpf verdeckt und anders bestimmt; Erstellen unterschiedlicher Bereiche für denselben Flügel.

Beachten Sie, dass die Besonderheiten der verwendeten Methode für den Zweck irrelevant sind: Diese Flügelfläche dient als Referenzfläche der meisten aerodynamischen Koeffizienten, und beide Methoden sind für den Zweck gut genug. Konstanz ist hier wichtiger als Präzision.

Beide Methoden verwenden die projizierte Fläche des sauberen Flügels in der xy-Ebene, da dies die für den Auftrieb relevante Fläche ist. Teilen Sie durch den Kosinus des Diederwinkels, wenn Sie der Meinung sind, dass die projizierte Fläche nicht gut genug ist.

Für die benetzte Fläche müssen Sie den Rumpf subtrahieren, durch den Kosinus des Diederwinkels und den Kosinus des Einfallswinkels dividieren und auch einen Faktor hinzufügen, um die Dicke des Flügels zu berücksichtigen. Dazu die Annäherung$1 + 2\cdot\delta$hat sich bewährt, mit$\delta$die relative Dicke des Flügels ist. Und dann müssen Sie dieses Ergebnis natürlich verdoppeln, um beide Seiten des Flügels zu berücksichtigen.

Einer Ihrer Links berechnet die Fläche eines zu lackierenden Flügels: Dies sollte den vorderen Teil der Fowler-Klappen umfassen, die in der sauberen Konfiguration von den Spoilern abgedeckt werden.

Als Ergänzung zu allen bisherigen Antworten gibt es in der Literatur einige detailliertere Schätzmethoden für die Flügelbenetzungsfläche. Hier ist zum Beispiel eine Methode von Torenbeek (1976):

$S_{wet} = 2S_{exp}\left(1+0.25(t/c_r)\frac{1+\tau\lambda}{1+\lambda}\right)$

Wo$S_{exp}$ist der exponierte Teil der Flügelbezugsfläche,$\lambda = c_t/c_r$Und$\tau = (t/c)_t/(t/c)_r$. Beachten Sie, dass die Wurzel in diesem Fall als Schnittpunkt zwischen Flügel und Rumpf genommen wird. Diese Art von Verfahren ist besonders nützlich, wenn Flugzeugparameter wie der Luftwiderstandsbeiwert unter Verwendung statistischer Werte eines bestimmten Autors (Torenbeek, Raymer, Roskam usw.) geschätzt werden, da diese Werte unter Verwendung bestimmter Definitionen der geometrischen Parameter abgeleitet wurden.

Eine andere einfachere Methode (ich kann die Quelle nicht mehr finden) schlägt vor$S_{w_{wet}} = 1.07 * 2 * S_{w_{exp}}$. Der Faktor 1,07 wird hinzugefügt, um die Dicke des Flügels zu berücksichtigen.

Die Flügelfläche wird normalerweise auf der Grundlage der Gesamtspannweite x Sehne ausgedrückt, einschließlich der vom Rumpf bedeckten Fläche.

Dem Rumpf wird ein wenig Anerkennung als halbtragender Körper zuteil. Es gibt einen ähnlichen Credit-for-Lifting-Body-Effekt, wenn Sie Floats hinzufügen. Die Schwimmer erzeugen genug Auftrieb oder fast genug Auftrieb, um ihr eigenes Gewicht zu tragen. Wenn also Schwimmer hinzugefügt werden, gibt es normalerweise eine ziemlich kleine Verringerung oder manchmal keine Verringerung der Nutzlast.

Dasselbe gilt für den Rumpf selbst, daher wird angenommen, dass der Rumpfbereich zwischen den Flügelwurzeln Teil der gesamten Flügelfläche ist. Daher Gesamtspannweite x Sehne (oder mittlere Sehne für einen sich verjüngenden Flügel, basierend auf der zur Rumpfmittellinie verlängerten Verjüngung).