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标题: 斜形逆变机翼 [打印本页]
作者: b1909    时间: 2014-8-9 11:44
标题: 斜形逆变机翼
本帖最后由 b1909 于 2014-8-9 11:44 编辑

下面的内容披露一种斜形逆变机翼。


我们先来观察一下自然界中的滑行高手秃鹫：

(, 下载次数: 54)


它们可以凭借上升气流滑翔几个小时，其翅膀的形状是接近平直翼，但是活动翼面不是常规的副翼或者尾翼，而是翅膀两端的羽毛。

(, 下载次数: 56)


从上图这个角度可以清楚的看到，其控制俯仰的是翼稍，就像客机的主机翼末端的竖直小翼。

(, 下载次数: 52) (, 下载次数: 58)


但是客机的翼稍小翼是不能活动的，但是秃鹫的可以上下活动。

(, 下载次数: 63)


这是另外一种很有特点的飞行高手蝙蝠，最奇特的是它是哺乳动物，其翅膀是带皮膜的手臂，它没有鸟类的强健的胸脯肌肉，无法像(蜂)鸟一样提供上百次的翅膀扇动频率，所以它必须通过某种气动外形获得高效的升力，如果你想做高效的扑翼机的话，一定要好好观察它，它是使用低质能源却能高效飞行的典范。

(, 下载次数: 61)


蝙蝠的方法就是把翅膀稍微前掠。同样的最高效的升力部分，也是位于翅膀的末端。

我们再来看一种猛禽，隼。

(, 下载次数: 54)


下面是一组隼在捕食时的视频截图，如果你把秃鹫想象为运输机，那么你可以把隼想象为战斗机。

(, 下载次数: 59)


发现目标，俯冲加速

(, 下载次数: 54)

不断观察猎物，自己可能已经被猎物发现。

(, 下载次数: 58)


猎物想摆脱，隼需要调节俯冲角度

(, 下载次数: 56)


隼在调节方向时，主要使用的是它的“手腕关节”和头部，尾部只不过是起类似飞镖尾的稳定作用而已。

(, 下载次数: 61)


到这个图片，方向调节完毕，俯冲速度最大程度的得到保持。

说完动物，再来看看昆虫

(, 下载次数: 52)

上面的是一种美洲的蝴蝶，好像叫大王蝶，网上有它的视频，很著名的一种蝴蝶，它可以迁徙上千公里。

在这个视频里面，旁白说它的翅膀是最柔弱的，我不同意，相反，这是一种高效的翅膀。它有两对翅膀，我把前面翼展较大的一对叫前翅，后面的叫后翅。

(, 下载次数: 62)

这是它在高空“滑翔”时使用的姿态，解释一下，如果当时是有强上升气流，那么前翅可以收拢一些，这样相当于形成一个大的上反角，好处是飞行更稳定，如果上升气流足够强也可以乘风盘旋。

(, 下载次数: 65)

上升气流小时，把前翅张开点，平点，这样可以提高升力，如上图，但是控制平衡的难度会增加。如果想要绝对的稳定，那么最好是前翅并拢，后翅张开，如果想绝对的大升力，最好是翅膀完全打开。不知道你们有没有打过蝴蝶，蝴蝶在空中被打晕往下掉的时候，其姿态就像 航 空 炸 弹 一样稳定，如果没有完全晕，那么还会拍几下翅膀，这时前翅估计是大上反角扇动，而后翅是小上反角扇动，因为这样是平稳的、平缓的落地方式。

综合以上几种动物的飞行控制方法，我提出一种新的机翼，斜形逆变机翼。

(, 下载次数: 52) 运输机形式。

(, 下载次数: 47) 战斗机形式。

利用以上的机翼形式，有以下好处：

1.可以省略垂尾，就像上面的动物都没有“垂尾”一样。
2.更高效的提供机动性，类似滑翔机的“深失速”情况不会发生，类似战斗机的高速尾翼失效也不会发生。
3.在实际飞行器中可以省油或者提速。

以上的内容只是简单现象说明，没有系统论证，希望广大的模型论坛爱好者交流指正，也欢迎各位在模型中使用此机翼形式进行实际的论证。



作者: 铁翼雄心    时间: 2014-8-9 12:41
高大上，不懂
作者: Fly伟少    时间: 2014-8-9 13:04
哈哈哈
作者: hangzhou163    时间: 2014-8-9 13:20
没懂
作者: weiyujie    时间: 2014-8-9 13:22
此贴必火啊！
作者: Q8423239    时间: 2014-8-9 13:52
不懂，帮顶
作者: skypup    时间: 2014-8-9 13:53
本帖最后由 skypup 于 2014-8-9 13:55 编辑

请问，可以理解为 F-14 的机翼 + B2 的方向舵么？

(, 下载次数: 21)


(, 下载次数: 21)


(, 下载次数: 23)




作者: zuiaimoxing    时间: 2014-8-9 14:14
学习一下！
作者: 揽月射天狼    时间: 2014-8-9 14:21
仅仅有翼型的改变还不行，还需要有人工肌肉才行，要让机翼的一部分能够高效率、大力量的运动，现有机械设备都不行吧
作者: xp642    时间: 2014-8-9 14:51
lz说的好
作者: 王者之心    时间: 2014-8-9 17:55
我觉得第一种示意图可能会更适合于不同气流或者状态增加升力，通过改变翼梢的上反角度，。在打开翼梢上反变成滑翔机结构，一点点下反的时候反倒可以增强转向稳定。不知道对不对。探讨
作者: b1909    时间: 2014-8-9 18:04
[quote]skypup 鍙戣〃浜
作者: oly    时间: 2014-8-9 18:05
动物总是自然界效率最高的机器，仿生飞行器前途无限！顶楼主
作者: b1909    时间: 2014-8-9 18:10
[quote]鐜嬭
作者: 天空@飞翔    时间: 2014-8-9 19:50



楼主很用心的帖子，必须顶顶顶顶。
作者: b1909    时间: 2014-8-10 09:44
skypup 发表于 2014-8-9 13:53
请问，可以理解为 F-14 的机翼 + B2 的方向舵么？

聪明，要的就是这种效果。
作者: b1909    时间: 2014-8-10 09:45
王者之心 发表于 2014-8-9 17:55
我觉得第一种示意图可能会更适合于不同气流或者状态增加升力，通过改变翼梢的上反角度，。在打开翼梢上反变 ...

翼稍的上下动作，直接控制了飞机的俯仰或者滚翻。

作者: b1909    时间: 2014-8-10 09:46
揽月射天狼 发表于 2014-8-9 14:21
仅仅有翼型的改变还不行，还需要有人工肌肉才行，要让机翼的一部分能够高效率、大力量的运动，现有机械设备 ...

机翼不需要扇动，只是把活动翼面的位置改变即可。

作者: Myth    时间: 2014-8-10 14:17
好帖顶！！！
感觉和遥控风筝的控制方法差不多。改变机翼两侧升力。这样效率肯定比副翼高。
作者: b1909    时间: 2014-8-11 10:44
只是在客机上使用机翼两侧增升技术。
作者: 天边一只雁    时间: 2014-8-11 12:07
楼主赶紧做出来
作者: iamfool    时间: 2014-8-11 12:52
不知道楼主有没有考虑过飞行速度的问题，不同的飞行速度对翼型，控制方式，布局都有不同的要求，现代飞机飞行速度的跨度比生物要大得多，大部分飞行于高亚音速段，而飞的最快的鸟类也不到400公里
作者: b1909    时间: 2014-8-11 14:33
[quote]iamfool 鍙戣〃浜
作者: b1909    时间: 2014-8-11 14:39
why can not reply?
作者: b1909    时间: 2014-8-11 15:56
iamfool 发表于 2014-8-11 12:52
不知道楼主有没有考虑过飞行速度的问题，不同的飞行速度对翼型，控制方式，布局都有不同的要求，现代飞机飞 ...

你说很对，在实际的飞行器设计中一定需要一个彻底的重新设计的，包括结构，材质等等的要求，所以我说这是一个很大的系统工程，如果有大型机构研究的话才有可能在实际的飞行器中实现。
我认为在面对气流的活动翼面交汇处，会有很多复杂的气流变化，而且控制方式将是一个全新的领域，包括矢量喷口，之前好像是NASA吧，说水平摆动的矢量喷口是没有用处的，所以F22只有垂直矢量喷口，但是在斜形逆变机翼的使用中，水平摆动的矢量喷口将有非常大的用处，可以使飞机的转向更加平稳，并且可以抵御更大的侧风，这对大飞机的起飞降落有很大的好处。


但是对于航模，我觉得普通的平直翼结构就可以，至少可以摸索的玩一下，毕竟我们要的是乐趣而不是科研。

作者: b1909    时间: 2014-8-11 15:58
我发觉手机的回复都是乱码，升级了手机浏览器也没用。
作者: 偶尔飞灰机    时间: 2014-8-11 16:51

作者: b1909    时间: 2014-8-12 09:21
鎴戝彧鏄彁鍑轰竴涓柊瑙傜偣锛屽埗鍑烘垚鍝佸張鏄彟涓
作者: b1909    时间: 2015-5-4 21:13
有没有人发表点意见。
作者: DBT    时间: 2015-5-7 20:45
太深奥，没看懂
作者: 冬去冬来    时间: 2015-5-8 18:54
好贴好帖
作者: cssmj006    时间: 2015-5-8 19:31
飞行重量和速度每提高一点 对结构的要求就大不一样，这就是为何只是简单的放大模型并不能造出载人飞行器，反过来说只是把真飞机简单的按比例缩小的模型也是不好操控的。航空技术发展到现在 都是在不断的从大自然里学习，并结合现有的技术 经过无数次的实验 才能投入实用，二战末期 德国航空技术出现了不少超时代的想法，有的到现在才实现，有的却被证明并不实用。飞机设计这东东是一个系统的工程 光靠想是无法起飞的。
作者: 鸡鸡玩家    时间: 2015-5-8 21:58
如果人类公克了钛合金记忆变形，那么这种飞行器就没有什么问题了，从低速到音速5-20被，都是最高效率，最低油耗，不过这个系统工程需要人类1-200年，我们就等着看吧。
作者: sdxgy    时间: 2015-5-9 10:00
好贴  
作者: b1909    时间: 2015-6-23 21:01
估计看懂的人不多。
作者: 罗依    时间: 2015-6-23 22:38
这个？什么鸡？
作者: LC138    时间: 2015-6-23 22:56
不懂，路过学习，支持
作者: quentinzt    时间: 2015-6-24 00:03
不懂帮顶。
作者: MX派大星    时间: 2015-6-24 00:55
赞楼主的大胆想法    可以先做个模型试试  
作者: guyue7318    时间: 2015-6-24 13:52
不错
作者: 死而无憾918722    时间: 2015-6-27 12:04
好贴
作者: b1909    时间: 2015-6-30 23:07
控制系统将比传统气动布局的要简单。但是结构将完全改变，材料工程如果金雕能飞，应该问题也不大。
作者: b1909    时间: 2015-6-30 23:07
控制系统将比传统气动布局的要简单。但是结构将完全改变，材料工程如果金雕能飞，应该问题也不大。
作者: yzash    时间: 2015-6-30 23:16
看过，学习下
作者: b1909    时间: 2016-11-18 11:11
很久没来，看一眼
作者: zhoujedi    时间: 2016-11-18 12:01
不懂帮顶
作者: gongchao    时间: 2016-11-18 20:23
学习下
作者: 天穹    时间: 2016-11-18 20:53
这。。。不就是可变弯度翼吗，有人研究过，楼主先看一下需要多大的舵机仿生是一个很好的事，但是盲目模仿不行
作者: 油电混合11    时间: 2016-11-19 00:20
您改的客运机还是免了吧就算能起飞也飞的慢、不抗风、费燃料，不过想起飞用根鱼线一拉就可以了。。。。哈哈哈哈。。。。笑谈。。。。见谅。。。。。还有您看看那些没垂尾的已经有人在玩了，貌似叫风筝。。。。。
作者: darthvider    时间: 2016-11-19 11:07
就是柔性机翼
作者: b1909    时间: 2016-11-20 08:39
天穹 发表于 2016-11-18 20:53
这。。。不就是可变弯度翼吗，有人研究过，楼主先看一下需要多大的舵机仿生是一个很好的事，但是盲目模仿不 ...

不需要很大的舵机的，其活动翼面占总翼面面积不比常规机翼的大，但是效率会更高。提供动力仍然是发动机，机翼活动翼面只是诱使机体改变姿态而已。

作者: b1909    时间: 2016-11-20 08:47
油电混合11 发表于 2016-11-19 00:20
您改的客运机还是免了吧就算能起飞也飞的慢、不抗风、费燃料，不过想起飞用根鱼线一拉就可以了。。。。哈哈 ...

正常飞行是机翼还是平直的，只有做机动的时候翼面动作，其气动效率会比常规气动布局更高，在平直飞行时比常规机翼油耗更低。

作者: b1909    时间: 2016-11-20 08:58
本帖最后由 b1909 于 2016-11-20 09:00 编辑

这种机翼在平直时比常规机翼阻力更小，同样的拐弯轨迹，翼面动作会更小，当你觉得油耗大的时候，它的转的弯或者是过载已经很大了。

作者: 天穹    时间: 2016-11-20 19:13
b1909 发表于 2016-11-20 08:39
不需要很大的舵机的，其活动翼面占总翼面面积不比常规机翼的大，但是效率会更高。提供动力仍然是发动机， ...

做一个试试？之前河北科大在无人飞行器大赛上有类似的设计，和lz的很像，飞起来很灵活，好像还是一等奖还是二等奖来着。他那个也是斜铰链，整个翼尖的前后缘都可以转动的
作者: b1909    时间: 2016-11-20 22:18
天穹 发表于 2016-11-20 19:13
做一个试试？之前河北科大在无人飞行器大赛上有类似的设计，和lz的很像，飞起来很灵活，好像还是一等奖还 ...

是吗？那个机子叫什么名字，我想看看。或者它获得的奖是什么比赛的奖？

作者: 天穹    时间: 2016-11-21 10:29
b1909 发表于 2016-11-20 22:18
是吗？那个机子叫什么名字，我想看看。或者它获得的奖是什么比赛的奖？

2015年中航工业杯无人机大赛二等奖，作品名称刚性扭转翼尖。
作者: 遗落的忧伤    时间: 2016-11-22 22:21
这个得有理论支持才行，凭想象是不行的！鸟类凭翼稍控制转弯，但鸟类的尾巴并不是只控制升降，有时候可以倾斜一定的角度，用来控制转弯，而且鸟类有一套很复杂的飞行控制能力，到目前为止的飞控根本没法与之相比，美国的无人机也得好多个人和好多设备操作才能运行的了！如果去掉垂尾，平尾得能转动才行，操作太复杂！目前也只有尾力臂很短的飞翼可以不用垂尾，为了抵消飞行当中的水平旋转，采用s翼来引导气流使之平衡！
作者: b1909    时间: 2019-3-23 20:34
近期准备写一个关于翼型、升力相关的文章，回来看看旧文章。到时把地址也贴过来。
作者: darthvider    时间: 2019-3-24 14:09
就是可变弯度机翼咯？
作者: 天穹    时间: 2019-3-24 21:21
挖坟贴，看懂了，也见过一些类似的方案，对于真飞机，主要问题应该是前缘那个铰链的强度。T50进气道有类似的结构。后缘这个方法其实类似阻力方向舵。总之没看出来有什么太大的优势，做kt板机玩玩挺好，实用的话，担心这个铰链力矩有点大。。。
作者: 天穹    时间: 2019-3-24 21:22
b1909 发表于 2019-3-23 20:34
近期准备写一个关于翼型、升力相关的文章，回来看看旧文章。到时把地址也贴过来。

升力本质就是牛顿第三定律
作者: nmweiye    时间: 2019-3-25 08:56
oly 发表于 2014-8-9 18:05
动物总是自然界效率最高的机器，仿生飞行器前途无限！顶楼主

动物是经过千年甚至上亿年才研制出来的
作者: scout    时间: 2019-3-25 13:22
客机翼稍的垂直小翼是隔离翼尖处上下翼面的乱流的，跟鸟类翼稍控制飞行时不一样的。
其实鸟类翼稍你也可以把它看成是全动型的副翼，毕竟鸟类翅膀上不可能有舵面存在，做过飞机的同学应该都有经验，如果机翼做扭了，飞起来飞机就是会转弯的，所以，一定范围内，舵面控制面小，那就角度大些，扭翼尖其实是加大了控制面积，那角度就会小些，都会达到同样的效果，原理是一样的。鸟类滑翔时升降是通过翅膀的迎角来控制的，你也可以不用升降舵，改变机翼迎角一样可以控制升降，不过飞机上貌似用舵面的稳定性要好些。
作者: b1909    时间: 2019-3-25 20:58
scout 发表于 2019-3-25 13:22
客机翼稍的垂直小翼是隔离翼尖处上下翼面的乱流的，跟鸟类翼稍控制飞行时不一样的。
其实鸟类翼稍你也可以 ...

鸟类的翼尖用途很多，滑翔类的比如秃鹫，其翼尖靠边缘上翻的几条羽毛，是可以引导改变这侧翅膀的迎角的。这种改变方法，比驱动尾翼改变迎角要高效，这是斜形逆变机翼的价值。




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