Azərbaycan
Deutschland
Lietuva
ශ්රී ලංකාව
Türkiyə
Kanalinis sparnas propeleriu varomo fiksuoto sparno orlaivio lėktuvo sparno tipas pasižymintis papildomą keliamąją galią
Kanalinis sparnas
Kanalinis sparnas – propeleriu varomo fiksuoto sparno orlaivio (lėktuvo) sparno tipas, pasižymintis papildomą keliamąją galią kuriančiu apverstos arkos formos išlinkiu / kanalu po propeleriu. Kanalinio spanro idėją XX amžiaus trečiame dešimtmetyje pasiūlė Jungtinių Amerikos Valstijų inžinierius (Willard Ray Custer).
Nepaisant teikiamų pranašumų koncepcija nepapilto – per beveik šimtą metų nuo koncepcijos atsiradimo buvo pagaminta tik keletas vienetinių eksperimentinių tokio tipo lėktuvų.
Idėjos kilmė ir vystymas
1925 m. V. Kasteris pats stebėjo kaip labai stiprus vėjo gūsis pakėlė tvarto stogą. Šis efektas aiškinamas dideliu vėjo greičiu ir dėl to virš stogo susiformavusia mažesnio slėgio zona. Uždaryto tvarto viduje likus aukštam slėgiui, dėl slėgių skirtumo susiformavusi keliamoji jėga pakėlė stogą. Tokiu pačiu slėgių skirtumu aiškinama ir lėktuvo sparnų keliamosios galios principas.
Kasteris tyrė šį reiškinį ir 1928 m. sukūrė pirmąjį pusvamzdžio, o ne įprasto profilio sparno modelį. 1929 m. jis gavo atitinkamą patentą. Išradėjas 1942 m. lapkričio 12 d. išbandė (angl. Custer Channel Wing 1) – pirmąjį lėktuvą su kanaliniu sparnu. Vėliau Kasteris sukūė dar keletą tokio tipo lėktuvų, paskutinis kurių – CCW-5 – pagamintas 1964 m.
Veikimo principas
Kanalinio sparno veikimo principas yra tai, kad keliamoji jėga yra kuriama ne sparną aptenančio oro srauto, sąlygojamo lėktuvo greičio, o propelerio traukiamo oro srauto, judančio propelerio kanalu. Propelerio kanalas iš apačios nėra pralaidus orui, ir propeleris negali įsiurbti oro iš po sparno, todėl oro srautas propelerio kanale pasižymi žemesniu slėgiu nei po sparnu esantis oras.
Lėktuvo su kanaliniu sparnu keliamoji galia priklauso ne nuo lėktuvo greičio oro atžvilgiu, o nuo propelerio kuriamo oro srauto greičio propelerio kanale.
Dėl šio skirtumo lėktuvo su kanaliniu sparnu pakilimui pakanka nedidelio greičio. Kastardo teigimu, jo lėktuvas galėjo kilti beveik vertikaliai. Visgi praktiškai, kadangi fiksuoto sparno lėktuvų vairų efektyvumas priklauso nuo lėktuvo greičio, net jei ir šis Kastardo teiginys būtų teisingas, tokiu lėktuvu kilti vertikaliai būtų nesaugu dėl neefektyvių vairų. Visiškas vertikalus kilimas yra teoriškai įmanomas, tačiau tam reikia papildomų valdymo priemonių.
Taikymas ir apribojimai
Kanalinio sparno konstrukcija nepaplito, nepaisant teorinių ir eksperimenių Kasterio įrodymų, kad šis principas veikia, o jo lėktuvai gali kilti vertikaliai. Viena to priežasčių – įprastinių vairų naudojimas. Jų veikimui reikalingas tam tirkas oro greitis. Dėl šios priežasties Kasterio lėktuvai buvo įvardinti ne vertikalaus pakilimo, o tik kaip STOL (angl. Short Take-Off and Landing; liet. – trumpo kilimo ir tūpimo). Šių lėktuvų pakilimui pakako labai trumpų kilimo ir tūpimo takų – 200 pėdų (61 m.) CCW-1, 66 pėdų (20 m.) CCW-2, kilimo greičiui esant tik 20 mylių per valandą (32 km/h).
Kasteris eksperimentavo tiek su grynais kanaliniais sparnais, tiek ir su orlaiviais, kuriuose greta kanalinio sparno už kanalo buvo įrengiamas papildomas tradicinis sparnais. Tokia konstrukcija labai gerai pasirodė tik esant santykinai mažam greičiui. Augant greičiui, didėjant sraigto apsisukimų dažniui atsiranda vibracijos, auga triukšmas, kyla konstrukcijos deformacijos grėsmė.
XXI a. trečiame dešimtyje žinota apie du išlikusius Kasterio lėktuvus. CCW-1 yra demonstruojamas JAV Merilendo valstijos mieste esančiame Smithso nacionaliniame aviaicjos ir kosmoso muziejuje. Verslo lėktuvo „“ pagrindu sukurtas buvo eksponuojamas Vidurio Atlanto aviacijos muziejuje Pensilvanijoje.
1975–1990 m. Antonovo konstruktorių biure Kijive buvo kuriamas sovietinis lėktuvo su kanaliniu sparnu modelis. Orlaivis, gavęs indeksą „Izdelyje 181“ (An-181) buvo varomas vienu varikliu, sukusiu du propelerius. Lėktuva sbuvo kuriamas kaip bandomasis, sėkmės atveju buvo planuojama kurti didesnį jo variantą. Esant didesnių prioritetų konstravimas ir bandymai vyko labai lėtai, o žlugus SSRS buvo visiškai nutraukti. Vientelis pagamintas lėktuvas eksponuojamas Kijivo aviacijos muziejuje.
Konstrukcijos privalumai ir trūkumai
Nedidelė kanalinio sparno kuriamos keliamosios galios priklausomybė nuo lėktuvo greičio leidžia lėktuvui skristi mažais greičiais. CCW-5 atveju jo smukos greitis siekė apie 56 km/h.
Daugiausiai tirta lėktuvų su kanaliniu sparnu aerodinaminė schema – dvimotoris monoplanas. Tokia schema didino skrydžio stabilumą, tačiau kartu kėlė grėsmę, jog sugedus vienam varikliui lėktuvas taps sunkiai valdomas kai vienas sparnas neteks kanalo kuriamos keliamosios galios.
NASA atlikti tyrimai nustatė, kad kanalinio sparno schemos siiūlomi keliamosios galios ir pakilimo tako ilgio pranašumai jos trūkumų, susijusių su kilimu, valdymu (pvz. vertikaliam tūpimui ar kilimui reikia labai aukštai kelti nosį), skrydžiu didesniais greičiais (pvz. konstrukcijos sąlygojamas oro pasipriešinimas ir polinkis į vibracijas), kas būtų labai apsubkinę sertifikavimą pagal bendrosios aviacijos reikalavimus.
Hibridinis kanalinis sparnas
1999–2004 m. Atlantos technologijų tyrimų instituto Džordžijos instituto (angl. Georgia Institute of the Technology Research Institute in Atlanta) vadovaujamo Langlio tyrimų centro (angl. Langley Research Center) finansuojamo jungtinio mokslinių tyrimų projekto metu buvo tiriamos kanalinio sparno principu veikiančių išnaudojančių spanų galimybės.
Tyrimas leido sukurti sparną su geresniais keliamosios jėgos, mažesnio galimybėmis, išspręsti kai kurie kanalinio sparno konstrukciniai trūkumai. Šis sparnas buvo užpatentuotas.
Orlaiviai su kanaliniu sparnu
| Modelis | Konstruktorius | Įmonė | Gamybos metai |
|---|---|---|---|
| Custer Channel Wing Corporation | 1942 | ||
| Willard Ray Custer | Custer Channel Wing Corporation | 1948 | |
| Willard Ray Custer | Custer Channel Wing Corporation | 1953-64 | |
| Rhein-Flugzeugbau, Mönchengladbach | 1960 | ||
| Olegas Antonovas | OKB Antonov | 1975–1990 |
Papildoma literatūra
- (EN) Boyne, Walt (May 1977). „The Custer Channel Wing Story“. Airpower Magazine. Vol. 7, no. 3. pp. 8–19, 58.
- (EN) Brown, Kevin (September 1964). „Cockpit-Testing the Legendary Channel-Wing“. Popular Mechanics.
- (EN) „Channel Wing Flown in Demonstration“. Aviation Week. Washington D.C. 1959-09-28.
- (EN) „Custer’s Production Model Takes Bow“. Air Progress Magazine. October 1964.
- (EN) Englar, Robert; Campbell, Brian (2002). Development of Pneumatic Channel Wing Powered-Lift Advanced Super-STOL Aircraft. 1st Flow Control Conference 24–26 June 2002. St. Louis, Missouri: AIAA. pp. 2002–3275. doi:10.2514/6.2002-3275.
- (EN) Liska, Donald (March 1953). „Channel Wing Aircraft“. The Wisconsin Engineer. 57 (6): 16–19, 44.
Išorinės nuorodos
- Custer-Channelwing archyvas
- „Custer Channel Wing“ svetainė
- Vaizdo įrašas, kuriame Kasteris paaiškina savo teoriją ir tikra skrydžio filmuota medžiaga
- Custer CCW-1 Nacionalinio aviacijos ir kosmoso muziejuje. Nuotraukos
- Custer CCW-5 Vidurio Atlanto aviacijos muziejuje Archyvuota kopija 2015-12-21 iš Wayback Machine projekto.. Nuotraukos.
- Modern channelwing aircraft design „Stavatti“ sukurtas kanalinio sparno orlaivio modelis
- Kasterio kanalinis sparnas
Išnašos
- Antonov 181 ir jo keisti kanaliniai sparnai, https://nodum.lt/antonov-181-ir-kanaliniai-sparnai/
- That little extra lift, Air and Space/Smithsonian, https://www.smithsonianmag.com/air-space-magazine/that-extra-little-lift-17186541
- Clements, Harry R., The Channel Wing Revisited, SAE International, SAE Technical Paper Series, volume 1, issn 2688-3627, 2006-08-30
Autorius: www.NiNa.Az
Išleidimo data:
vikipedija, wiki, lietuvos, knyga, knygos, biblioteka, straipsnis, skaityti, atsisiųsti, nemokamai atsisiųsti, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, pictu, mobilusis, porn, telefonas, android, iOS, apple, mobile telefl, samsung, iPhone, xiomi, xiaomi, redmi, pornografija, honor, oppo, Nokia, Sonya, mi, pc, web, kompiuteris, Informacija apie Kanalinis sparnas, Kas yra Kanalinis sparnas? Ką reiškia Kanalinis sparnas?
Kanalinis sparnas propeleriu varomo fiksuoto sparno orlaivio lektuvo sparno tipas pasizymintis papildoma keliamaja galia kurianciu apverstos arkos formos islinkiu kanalu po propeleriu Kanalinio spanro ideja XX amziaus treciame desimtmetyje pasiule Jungtiniu Amerikos Valstiju inzinierius Willard Ray Custer Kanalinio sparno skerspjuvis ziurint is priekio Nepaisant teikiamu pranasumu koncepcija nepapilto per beveik simta metu nuo koncepcijos atsiradimo buvo pagaminta tik keletas vienetiniu eksperimentiniu tokio tipo lektuvu Idejos kilme ir vystymasCuster CCW 1 1925 m V Kasteris pats stebejo kaip labai stiprus vejo gusis pakele tvarto stoga Sis efektas aiskinamas dideliu vejo greiciu ir del to virs stogo susiformavusia mazesnio slegio zona Uzdaryto tvarto viduje likus aukstam slegiui del slegiu skirtumo susiformavusi keliamoji jega pakele stoga Tokiu paciu slegiu skirtumu aiskinama ir lektuvo sparnu keliamosios galios principas Kasteris tyre sį reiskinį ir 1928 m sukure pirmajį pusvamzdzio o ne įprasto profilio sparno modelį 1929 m jis gavo atitinkama patenta Isradejas 1942 m lapkricio 12 d isbande angl Custer Channel Wing 1 pirmajį lektuva su kanaliniu sparnu Veliau Kasteris sukue dar keleta tokio tipo lektuvu paskutinis kuriu CCW 5 pagamintas 1964 m Veikimo principasCCW 5 is galo Gerai matoma propelerio konstrukcija ir sparno kanalas Kanalinio sparno veikimo principas yra tai kad keliamoji jega yra kuriama ne sparna aptenancio oro srauto salygojamo lektuvo greicio o propelerio traukiamo oro srauto judancio propelerio kanalu Propelerio kanalas is apacios nera pralaidus orui ir propeleris negali įsiurbti oro is po sparno todel oro srautas propelerio kanale pasizymi zemesniu slegiu nei po sparnu esantis oras Lektuvo su kanaliniu sparnu keliamoji galia priklauso ne nuo lektuvo greicio oro atzvilgiu o nuo propelerio kuriamo oro srauto greicio propelerio kanale Del sio skirtumo lektuvo su kanaliniu sparnu pakilimui pakanka nedidelio greicio Kastardo teigimu jo lektuvas galejo kilti beveik vertikaliai Visgi praktiskai kadangi fiksuoto sparno lektuvu vairu efektyvumas priklauso nuo lektuvo greicio net jei ir sis Kastardo teiginys butu teisingas tokiu lektuvu kilti vertikaliai butu nesaugu del neefektyviu vairu Visiskas vertikalus kilimas yra teoriskai įmanomas taciau tam reikia papildomu valdymo priemoniu Taikymas ir apribojimaiCCW 5 su kanaliniais sparnais Kanalinio sparno konstrukcija nepaplito nepaisant teoriniu ir eksperimeniu Kasterio įrodymu kad sis principas veikia o jo lektuvai gali kilti vertikaliai Viena to priezasciu įprastiniu vairu naudojimas Ju veikimui reikalingas tam tirkas oro greitis Del sios priezasties Kasterio lektuvai buvo įvardinti ne vertikalaus pakilimo o tik kaip STOL angl Short Take Off and Landing liet trumpo kilimo ir tupimo Siu lektuvu pakilimui pakako labai trumpu kilimo ir tupimo taku 200 pedu 61 m CCW 1 66 pedu 20 m CCW 2 kilimo greiciui esant tik 20 myliu per valanda 32 km h Kasteris eksperimentavo tiek su grynais kanaliniais sparnais tiek ir su orlaiviais kuriuose greta kanalinio sparno uz kanalo buvo įrengiamas papildomas tradicinis sparnais Tokia konstrukcija labai gerai pasirode tik esant santykinai mazam greiciui Augant greiciui didejant sraigto apsisukimu dazniui atsiranda vibracijos auga triuksmas kyla konstrukcijos deformacijos gresme Antonov An 181 XXI a treciame desimtyje zinota apie du islikusius Kasterio lektuvus CCW 1 yra demonstruojamas JAV Merilendo valstijos mieste esanciame Smithso nacionaliniame aviaicjos ir kosmoso muziejuje Verslo lektuvo pagrindu sukurtas buvo eksponuojamas Vidurio Atlanto aviacijos muziejuje Pensilvanijoje 1975 1990 m Antonovo konstruktoriu biure Kijive buvo kuriamas sovietinis lektuvo su kanaliniu sparnu modelis Orlaivis gaves indeksa Izdelyje 181 An 181 buvo varomas vienu varikliu sukusiu du propelerius Lektuva sbuvo kuriamas kaip bandomasis sekmes atveju buvo planuojama kurti didesnį jo varianta Esant didesniu prioritetu konstravimas ir bandymai vyko labai letai o zlugus SSRS buvo visiskai nutraukti Vientelis pagamintas lektuvas eksponuojamas Kijivo aviacijos muziejuje Konstrukcijos privalumai ir trukumaiKanalinio sparno bandymai NASA aerodinaminiame tunelyje 1952 m Nedidele kanalinio sparno kuriamos keliamosios galios priklausomybe nuo lektuvo greicio leidzia lektuvui skristi mazais greiciais CCW 5 atveju jo smukos greitis sieke apie 56 km h Daugiausiai tirta lektuvu su kanaliniu sparnu aerodinamine schema dvimotoris monoplanas Tokia schema didino skrydzio stabiluma taciau kartu kele gresme jog sugedus vienam varikliui lektuvas taps sunkiai valdomas kai vienas sparnas neteks kanalo kuriamos keliamosios galios NASA atlikti tyrimai nustate kad kanalinio sparno schemos siiulomi keliamosios galios ir pakilimo tako ilgio pranasumai jos trukumu susijusiu su kilimu valdymu pvz vertikaliam tupimui ar kilimui reikia labai aukstai kelti nosį skrydziu didesniais greiciais pvz konstrukcijos salygojamas oro pasipriesinimas ir polinkis į vibracijas kas butu labai apsubkine sertifikavima pagal bendrosios aviacijos reikalavimus Hibridinis kanalinis sparnas2006 m Hano Fiserio pasiulyta modifikuota kanalinio sparno schema 1999 2004 m Atlantos technologiju tyrimu instituto Dzordzijos instituto angl Georgia Institute of the Technology Research Institute in Atlanta vadovaujamo Langlio tyrimu centro angl Langley Research Center finansuojamo jungtinio moksliniu tyrimu projekto metu buvo tiriamos kanalinio sparno principu veikianciu isnaudojanciu spanu galimybes Tyrimas leido sukurti sparna su geresniais keliamosios jegos mazesnio galimybemis isspresti kai kurie kanalinio sparno konstrukciniai trukumai Sis sparnas buvo uzpatentuotas Orlaiviai su kanaliniu sparnuModelis Konstruktorius Įmone Gamybos metaiCuster Channel Wing Corporation 1942Willard Ray Custer Custer Channel Wing Corporation 1948Willard Ray Custer Custer Channel Wing Corporation 1953 64Rhein Flugzeugbau Monchengladbach 1960Olegas Antonovas OKB Antonov 1975 1990Papildoma literatura EN Boyne Walt May 1977 The Custer Channel Wing Story Airpower Magazine Vol 7 no 3 pp 8 19 58 EN Brown Kevin September 1964 Cockpit Testing the Legendary Channel Wing Popular Mechanics EN Channel Wing Flown in Demonstration Aviation Week Washington D C 1959 09 28 EN Custer s Production Model Takes Bow Air Progress Magazine October 1964 EN Englar Robert Campbell Brian 2002 Development of Pneumatic Channel Wing Powered Lift Advanced Super STOL Aircraft 1st Flow Control Conference 24 26 June 2002 St Louis Missouri AIAA pp 2002 3275 doi 10 2514 6 2002 3275 EN Liska Donald March 1953 Channel Wing Aircraft The Wisconsin Engineer 57 6 16 19 44 Isorines nuorodosCuster Channelwing archyvas Custer Channel Wing svetaine Vaizdo įrasas kuriame Kasteris paaiskina savo teorija ir tikra skrydzio filmuota medziaga Custer CCW 1 Nacionalinio aviacijos ir kosmoso muziejuje Nuotraukos Custer CCW 5 Vidurio Atlanto aviacijos muziejuje Archyvuota kopija 2015 12 21 is Wayback Machine projekto Nuotraukos Modern channelwing aircraft design Stavatti sukurtas kanalinio sparno orlaivio modelis Kasterio kanalinis sparnasIsnasosAntonov 181 ir jo keisti kanaliniai sparnai https nodum lt antonov 181 ir kanaliniai sparnai That little extra lift Air and Space Smithsonian https www smithsonianmag com air space magazine that extra little lift 17186541 Clements Harry R The Channel Wing Revisited SAE International SAE Technical Paper Series volume 1 issn 2688 3627 2006 08 30