Для реактивных лайнеров, как оправдано стреловидное крыло по сравнению с тонким крылом?

Для данной скорости стреловидное крыло является более толстой альтернативой прямому тонкому крылу. Но почему? Разве стреловидность не удлиняет крыло и не утяжеляет его? Из-за дополнительного объема топливного бака выбрано стреловидное крыло?

Редактировать

Не могли бы вы дать количественную оценку обоснованности? Например, допустим, у нас есть этот луч глубины x............

Вы добавляете правку в свой вопрос, я добавляю правку в свой ответ.

Ответы (2)

Да, стреловидность делает крыло более тяжелым и менее эффективным. Но если сделать аэродинамический профиль прямого крыла тоньше, это приведет к уменьшению отдачи, а также приведет к увеличению массы.

Поскольку тонкое крыло должно создавать такую ​​же подъемную силу, как и более толстое, только локальное увеличение скорости из-за толщины можно решить, сделав аэродинамический профиль тоньше. Увеличение скорости, необходимое для создания подъемной силы, необходимо поддерживать, поэтому вклад толщины становится второстепенным фактором для крыльев. Однако более тонкому крылу требуется более тяжелый лонжерон, чтобы нести те же подъемные нагрузки, поэтому более тонкое крыло должно создавать большую подъемную силу, чтобы нести этот дополнительный вес. Теперь дальнейшее утончение приведет к увеличению скорости от подъемной силы, что съест выигрыш от утончения крыла.

Если вы посмотрите на уравнения параметрического веса для крыльев авиалайнера, относительная толщина корня крыла дельта является их частью и обычно происходит в таком факторе, как

м Вт я н г 1 дельта 0,36
Теперь важно подчеркнуть, что это верно для диапазона толщин, из которого было получено это соотношение, что-то между дельта = 14% и 16%. Если вы упадете ниже 14%, показатель степени, скорее всего, возрастет, так как масса одного только лонжерона должна быть пропорциональна 1 дельта и становится более доминирующим, чем тоньше становится крыло. Но если толщину корня уменьшить с 15% до 14%, значит, мы остаемся в пределах статистической модели, прирост массы крыла должен составить 2,5%.

Та же модель дает влияние стреловидности на массу крыла как

м Вт я н г 1 с о с ф 0,57
Исходя из стреловидности крыла 40 °, каждое уменьшение толщины лонжерона на 1% требует уменьшения стреловидности примерно на 2,9 °, чтобы поддерживать постоянный вес крыла, исходя из этого соотношения. Если уменьшение толщины на 1% позволяет уменьшить стреловидность крыла на 3° и более, вы выходите вперед.

Как всегда, компромисс - лучшее решение. Авиалайнеры эпохи пропеллеров имели более толстые крылья, чем реактивные авиалайнеры . Некоторая стреловидность и некоторое уменьшение толщины позволят довести критическое число Маха до максимального значения . Объем бака действительно является важным фактором и отвечает за сравнительно низкое удлинение первых реактивных авиалайнеров.

Изменится ли показатель второго уравнения?
@Abdullah Все эти показатели сильно зависят от состава уравнения. Когда, например, скорость погружения является частью микса, это помогает «скрыть» влияние развертки, поскольку они тесно взаимосвязаны. Таким образом, показатель степени уже будет меняться между уравнениями (Роскам - Дуглас - Боинг - Дэтком - ЛТХ, и я уверен, что у русских тоже есть своя версия) и одинаково при использовании другого сочетания самолетов.

Также надо думать, что на стреловидном крыле воздух не попадает на крыло под углом 90* к передней кромке. Форма ребер крыла не обязательно совпадает с формой, с которой соприкасается воздух. Это, вероятно, будет более длинное путешествие, чем форма нервюры в определенных областях крыла, например, вблизи законцовки, где и передняя, ​​и задняя кромки имеют некоторую стреловидность.