Почему крылышки, направленные вниз, более эффективны?

В то время как большинство самолетов имеют направленные вверх винглеты.

введите описание изображения здесь
Источник

есть и БПЛА (пилотируемых летательных аппаратов не нашел 1 ) с направленными вниз винглетами.

введите описание изображения здесь Источник

Я почти уверен, что другие соображения, такие как дорожный просвет, защита системы пропеллера/камеры и стабильность, были определяющими факторами в приведенных выше примерах.

Однако, согласно исследованию (стр. 11) , на которое ссылается этот вопрос , крылышки, направленные вниз, более эффективны.

Это также означает, что торчащие вверх винглеты не так эффективны, как складывающиеся.

Я не смог найти источники, упомянутые в документе.

Что делает крылышки, направленные вниз, более эффективными? Каковы различия, связанные с эффективностью, между двумя направлениями?


1 : Нет, ни А-10, ни подобные законцовки не считаются.

Ответы (2)

Для эффективности ориентация законцовок не важна. Лучше всего было бы растянуть их горизонтально, но на утке они выполняют двойную функцию как вертикальные хвосты.

Все выглядит иначе, когда добавляется маневренность: теперь направленное вниз крылышко лучше, особенно если оно несет руль направления . Когда крен управляется отклонением элеронов, изменение подъемной силы на внешнем крыле переносится на винглет. На крылышках, обращенных вверх, это создает противоположный момент рыскания, в то время как на крылышках, обращенных вниз, этот момент рыскания поддерживает предполагаемый маневр поворота.

Кроме того, они выглядят круче.

Они действительно выглядят очень круто. Я где-то читал, что в аэронавтике, если это хорошо выглядит, то обычно так оно и есть.
Я бы предположил, что направление тоже не имеет значения (компонент вертикальной скорости, вызванный вихрем, на крыле должен быть одинаковым, что подразумевает равное индуцированное сопротивление). Прочитав статью еще раз, я подумал, что это, вероятно, проблема с пониманием на моей стороне, и folding them downв статье просто означает no winglet at allвместо pointing downward. Преимущество лобового сопротивления, о котором вы упоминаете в вопросе, который я связал, означает только отклоненные элероны?
@Gypaets: Да, только при маневрировании, т.е. элеронами или по крену. И они должны быть позади компьютерной графики, чтобы сделать это.
Хотя крылышки авиалайнера не несут управляющих поверхностей, я полагаю, что улучшенная маневренность законцовок, повернутых вниз, на самом деле вредит авиалайнеру. Спортсмены-истребители и «пилоты» БПЛА любят быстрые броски, но бабушка и дедушка хотят приятной, плавной поездки на «Кадиллаке» по пути во Флориду или увидеть внуков.

Одним из аспектов эффективности, которую улучшают законцовки крыла, направленные вниз, является увеличение подъемной силы днища за счет увеличения сжатия воздуха под ним. Тот же эффект достигается за счет «концевых крышек», топливных баков законцовок крыла, угловых крыльев, ушей Липпиша, складывающихся вниз законцовок крыла (как видно на XB-70) и направленных вниз винглетов.

Эти преимущества следует сопоставлять с повышенным сопротивлением (за исключением XB-70), которое дает их добавление к конструкции.

Тем не менее, для меньшего дрона, изображенного выше, кончики крыльев, направленные вниз, также выполняют очень важную функцию, которую один из моих наставников лучше всего описал следующим образом: «Если бы вы были чайкой, вы бы не хотели, чтобы боковой ветер сдувал вас в скалу». Направленные вниз законцовки крыла кренят и отклоняют самолет от порыва поперечного ветра, в то время как «классическая» конструкция вертикального стабилизатора, направленного вверх, будет иметь тенденцию отклоняться от порыва, особенно если порыв попадает «под» наветренное крыло. Для очень легкой модели (или птицы) в результате катится и толкается по ветру. Не лучший день для этой чайки.