Wie wirken sich Bodenunebenheiten auf Bodeneffektfahrzeuge aus?

Ich verstehe den Bodeneffekt, soweit Wikipedia ihn erklärt. Es gibt zwei Möglichkeiten, meine Frage zu stellen;

  • Ein Bodeneffektfahrzeug fliegt entlang und trifft auf ein Hindernis (z. B. eine große Welle), das etwa die Hälfte der Flughöhe beträgt. Wie wird sich das für das Handwerk anfühlen? Meine Annahme wäre ein kurzer Moment mit mehr Auftrieb, der sich bestenfalls holprig anfühlen und im schlimmsten Fall das Fahrzeug beschädigen könnte.

  • Wie uneben darf der Untergrund sein? Aus den Artikeln über Ekranoplans und ähnliche Konzepte habe ich gelesen, dass alle diese Fahrzeuge für Binnenmeere wie das Kaspische Meer oder das Wattenmeer ausgelegt zu sein schienen, nicht für den Pazifik. Dies kann ein Zufall oder einfach falsch sein. Aber können wir ungefähr quantifizieren, wie seetüchtig ein solches Fahrzeug wäre, oder was waren die extremsten Bedingungen, unter denen ein Bodeneffektfahrzeug eingesetzt wurde?

  • Wenn ich versuche, die Frage selbst zu beantworten, ist die einzige "Killer" -Bedingung, die ich mir einfallen lassen kann, wenn der Boden schneller ansteigt, als das Fahrzeug an Höhe gewinnen kann (duh). Ist das richtig, gibt es noch andere?

Ich habe dies in eine Liste aufgenommen, damit Sie sehen können, wo meine Missverständnisse liegen könnten, wenn ich die zugrunde liegende Frage anspreche: der Boden-in-Boden-Effekt ....

Antworten (1)

Die Fähigkeit eines Bodeneffekt-(Luft-)Fahrzeugs, mit (kleinen) Höhenschwankungen vom Boden aus fliegen zu können, wird als Höhenstabilität bezeichnet. Im Allgemeinen ist Höhenstabilität erreicht, wenn die Ableitung des Auftriebsbeiwerts mit zunehmender Höhe negativ ist. In diesem Fall bewirkt eine Höhenabnahme (durch Wellen etc.) eine Erhöhung des Auftriebs. Infolgedessen wird das Flugzeug aufgrund des erhöhten Auftriebs auf seine ursprüngliche Höhe zurückgebracht (wobei das Gegenteil passiert, wenn die Höhe erhöht wird).

Da der Bodeneffekt mit abnehmender Höhe zunimmt, ist es nicht sehr schwierig, das Bodeneffektflugzeug mit Höhenstabilität zu konstruieren, und die meisten der konstruierten und betriebenen Bodeneffektflugzeuge haben Höhenstabilität. Ein gutes Beispiel ist der Lun Ekranoplan , der auf seine Höhe zurückkehrte, nachdem die Höhe um etwa 0,5 m (aufgrund eines Raketenstarts) geändert wurde.

Luna Ekranoplan

" Lun Ekranoplan " der sowjetischen Marine - Lagerarchiv der sowjetischen Marine. Über Wikipedia .

Außerdem sind die Seegangsbeschränkungen ein Skalenphänomen – je größer das Bodeneffektflugzeug, desto rauer die See, die es bewältigen kann. Die Russen (Sowjets) haben die meiste Erfahrung im Betrieb von Bodeneffektfahrzeugen und ihnen zufolge liegt die Seegangsgrenze für ein 500-Tonnen-Flugzeug bei etwa 2,5 m, und die sichere Betriebshöhe in Bezug auf mittlere Wellenhöhen ist gegeben durch:

h = 1.54 H 1 3 2 + 0,1 c

wo,

h ist die vertikale Höhe, gemessen von der mittleren Wellenhöhe,

c ist der Akkord,

H 1 3 ist der Durchschnitt der 1/3 höchsten Welle.

Wenn diese Höhe die Bodeneffekthöhe übersteigt, arbeitet das Fahrzeug als Flugzeug mit geringerer Effizienz.

Die Hauptprobleme beim Betrieb eines Bodeneffektflugzeugs in unruhigen Gewässern (wie Sie bemerkt haben, werden sie meistens in „ruhiger“ See betrieben) sind zweierlei:

  • Start und Landung sind bei rauer See aufgrund der Stoßbelastungen auf Rumpf und Flügel gefährlich. Dies ist die wichtigste Einschränkung für den Betrieb in rauer See.

  • Stabilität – Der Flügel ist bereits instabil, und in Bodennähe im Hochauftriebsbereich ist dies noch mehr der Fall; Aus diesem Grund haben die meisten Bodeneffektfahrzeuge im Vergleich zu herkömmlichen Flugzeugen proportional größere Heckflächen. Ein gutes Beispiel ist die sowjetische -90 'Orlyonko' , deren Leitwerksfläche fast 50 % der Fläche des Flügels betrug.

Eine 90

" A-90 Orlyonok " von Kaboldy - Eigenes Werk. Lizensiert unter CC BY-SA 3.0 über Commons .

Das Hauptproblem bei Wellen (oder allgemein Höhenunterschieden) besteht darin, dass sich die Tonhöhenstabilität mit der Höhe ändert. Dies führt dazu, dass eine große Menge an Steuerkraft erforderlich ist, um den Trimm aufrechtzuerhalten – ein weiterer Grund für große Leitwerkssteuerflächen. Im Allgemeinen ist das Flugzeug rollstabil (der eintauchende Flügel erzeugt mehr Auftrieb und das Flugzeug korrigiert sich selbst).

Eine andere Sache, die zu beachten ist, ist, dass die Manövrierfähigkeit des Bodeneffektflugzeugs ziemlich eingeschränkt ist, wenn es nicht in der Lage ist, in OGE (Out of Ground Effect) zu fliegen. Sowjetische GE-Flugzeuge könnten in OGE fliegen, um Hindernisse zu beseitigen.

Referenzen: Wing in Ground Effect Craft Review von Michael Halloran und Sean O'Meara

Zur Verdeutlichung: Die Höhe h ist die untere sichere Höhe, das Fahrzeug arbeitet in einem Band zwischen h und der Bodeneffekthöhe, die ungefähr der Spannweite entspricht? (Also, wenn h > Spannweite, ist es ein ineffizientes Flugzeug)? Was bedeutet "der Flügel ist bereits intsable"? Was bedeutet OG? Diese Antwort sieht gut aus, ich möchte nur ein paar weitere Details verstehen!
@mart Bei h> Spannweite funktioniert das Flugzeug wie jedes andere herkömmliche Flugzeug. Die Vorteile aufgrund des Bodeneffekts gehen verloren. Im Vergleich zu Bodeneffektflugzeugen sind sie ineffizient. Nur-Flügel-Konfiguration ist instabil. Das ist der Grund für einen horizontalen Stabilisator, um das Flugzeug stabil zu machen. OGE bedeutet Out-of-Ground-Effect.
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