Почему на Avro Vulcan использовалось треугольное крыло?

Почему на Avro Vulcan использовалось треугольное крыло?

B52 той же эпохи использовал стреловидное крыло и имел более высокую максимальную скорость.

В ответ на Каковы преимущества и недостатки треугольного крыла по сравнению со стреловидным? , Петер Кемпф объясняет, что стреловидное крыло идеально подходит для дозвуковых авиалайнеров.

С тех пор никто больше не построил дозвуковой самолет с треугольным крылом, ни военный, ни гражданский. Почему конструкторы «Вулкана» сделали такой необычный выбор для дозвукового самолета?

введите описание изображения здесь

Министерство обороны [ OGL 3 ], через Wikimedia Commons

«Потому что это одна из самых крутых форм, которые когда-либо летали» — и, насколько я знаю, никто никогда не делал бочку на B-52. Второй Vulcan, сошедший с конвейера, участвовал в первом авиасалоне в Фарнборо в 1955 году. youtube.com/watch?v=GPuTgcrA2Zs
@alephzero В 1955 году Текс Джонстон сделал кувырок на Боинге 707. Однако это не соответствовало образу, который хотели создать его боссы.
@DavidK: Нет, но это принесло Боингу много заказов на 707. Это было намерением Джонстона - когда его начальство спросило его, что, по его мнению, он делает, он, как известно, ответил: «Продажа самолетов». И это сработало.
Очевидно, для меньшего радиолокационного сечения.

Ответы (4)

Для группы разработчиков было очевидно, что обычные самолеты не могут соответствовать требуемым спецификациям; мало зная о высокоскоростных полетах и ​​не имея возможности почерпнуть много информации из Королевского авиастроительного учреждения или США, группа Avro исследовала исследования стреловидного крыла в Германии во время Второй мировой войны.

Команда подсчитала, что обычный самолет со стреловидным крылом 45 ° удвоил бы требуемый вес. Понимая, что стреловидные крылья увеличивают продольную устойчивость, команда удалила хвостовое оперение и поддерживающий фюзеляж, таким образом, оно стало летающим крылом со стреловидностью, только с рудиментарной носовой частью фюзеляжа и килем (вертикальным стабилизатором) на каждой законцовке крыла.

Предполагаемый вес теперь превышал требуемый всего на 50%; треугольная форма возникла в результате уменьшения размаха крыла и сохранения площади крыла за счет заполнения пространства между законцовками крыла, что позволило выполнить спецификации.

Википедия

Короче говоря, команда мало что знала о высокоскоростном полете (во всем виновата Википедия). А чтобы уменьшить вес, убрали хвостовое оперение, укоротили размах и заполнили пространство между законцовками крыла. Достижение цели по весу.

Для той же площади прикрепить широкое крыло легче, так как для него требуются лонжероны с меньшим размахом.

Так, по снижению веса треугольное крыло выигрывает у обычного самолета со стреловидным крылом. В общем, отличное инженерное решение большой проблемы с одним недостатком —

- более высокий расход топлива на этих скоростях, что ограничивает дальность полета.

B-52 были известны тем, что подолгу слонялись в воздухе . Их эффективная конструкция требует меньшего количества встреч с танкером. В отличие от знаменитого Вулканского поезда .

Некоторые цифры (в кг и км):

        empty weight     MTOW      payload+fuel      range
B-52      83,250        220,000      136,750         7,210
Vulcan    37,144         77,111       39,967         4,171

введите описание изображения здесь

Сохранение той же площади крыла; экономия веса за счет уменьшения тяжелых элементов конструкции - хвостового оперения, больших лонжеронов и размаха крыла. (Шкала на глаз, только для иллюстрации.)

Спасибо за ответ! Я проголосовал, но не принял. Если треугольное крыло «Вулкана» — отличное инженерное решение, то почему ни один другой бомбардировщик не принял его? Вес является основной целью проектирования всех самолетов, а не только Vulcan.
Просто потому, что больше никто никогда не строил дозвуковых бомбардировщиков, не являющихся малозаметными?
@Crosbie Чтобы принять конкретное решение, вам сначала нужна определенная проблема. Как видите, Б-52 весит раза в 2 больше. Решение не было воспроизведено, потому что никто больше не просил «бомбардировщик вдвое легче, чем позволяют современные технологии».
@Crosbie, вероятно, потому, что B52 продемонстрировал, что при той же полезной нагрузке генералы могли бы почти удвоить дальность полета, если бы они не так сильно беспокоились о пустом весе.
Цифры, приведенные здесь для B-52, вызывают сомнения. В информационном бюллетене ВВС B-52 указана взлетная масса 219 600 кг. Это для модели B-52H, но я сомневаюсь, что более ранние модели были значительно меньше. Это пустой вес 38% от максимального взлетного веса. Использование приведенных здесь чисел для Vulcan дает нам 48%. Таким образом, стреловидное крыло B-52 дает нам лучшее соотношение топлива и полезной нагрузки.

Я бы не сказал, что ни у одного другого бомбардировщика никогда не было треугольных крыльев. Convair B-58 Hustler и Mirage IV имеют треугольное крыло. Хотя они оба сверхзвуковые.

B-52 не нужно было слишком беспокоиться о взлетно-посадочной полосе и массе пустого, поскольку у SAC уже были базы с длинными взлетно-посадочными полосами, способными принимать действительно тяжелые самолеты. Это благодаря предшественнику B-52 B-36. B-36 был самым тяжелым самолетом наземного базирования своего времени, и давление на землю было очень серьезной проблемой при базировании этого зверя. У Британии таких баз не было. Предшественник Vulcans, Avro Lincoln, мог подняться с травяных полей.

Спасибо! Ссылки на Google Книги слишком длинные, чтобы помещать их здесь, но в книге Avro Vulcan: A History взлетная скорость составляет 130 узлов, а в A Century of Air Warfare With Nine (IX) Squadron Королевские ВВС устанавливают взлетно-посадочную полосу на высоте 5000 футов. Для B- 47 я нашел посадочную скорость 180 узлов и длину взлетно-посадочной полосы (без парашюта) 11 000 футов. Насколько я понимаю, треугольные крылья допускают более высокие углы атаки, что объясняет более низкие скорости. И вы объяснили разницу в требованиях между RAF и USAF. Имеет смысл для меня!

Вулкан был способен к сверхзвуковому полету. B52 никогда не был предназначен для этого. Vulcan демонстрирует сильное влияние высокоскоростных конструкций 1940-х годов (Me 163 Komet), но, как ясно видно из диаграммы взлетной массы, страдает от дельта-синих в отношении грузоподъемности и дальности полета. Дельты просто не могут поднять столько, сколько обычные крылья.

Однако они обеспечивали более легкий путь, особенно в то время, к сверхзвуковому полету. Создавая подъемную силу с помощью вихревого потока, можно использовать тонкое плоское крыло, что приводит к проблемам сжатия воздушного потока с боковым шагом Маха (ребра ракеты обычно достигают сверхзвука). Дельты имеют широкий диапазон скоростей полета и используются в приложениях от дельтапланов до многих сверхзвуковых самолетов. Они очень прочные и их легко сделать.

Однако мы не видим их в дозвуковых транспортных средствах или бомбардировщиках, потому что они не так эффективны в создании подъемной силы для своего сопротивления. Смешанное крыло/тело, то же самое. Для эффективности на дальних дистанциях само крыло выполняет свою работу, все остальное принадлежит обтекаемой трубе.

" Вулкан был способен к сверхзвуковому полету " у вас есть какие-либо источники для этого? За исключением одного случая превышения скорости, который мог привести или не привести к кратковременному сверхзвуковому полету, Vulcan не был предназначен для этого. Еще одна подсказка заключается в том, что впоследствии были предложения разработать сверхзвуковой Vulcan (Avro Type 732), а это означает, что команда знала об ограничениях существующей платформы.
Из Википедии: «Была указана крейсерская скорость 500 узлов (580 миль в час; 930 км / ч) на высоте от 35 000 футов (11 000 м) до 50 000 футов (15 000 м)». и «Максимальная скорость 0,95 Маха», но, пожалуйста, укажите правильный абзац, если я что-то упустил. Напротив, ваш источник утверждает, что «Avro 732 был предложением 1956 года для сверхзвукового развития Vulcan [...]».
Я попробую, пока (я на работе) F 86 Sabre Jet также был построен так, чтобы быть высоко дозвуковым, но мог перейти на сверхзвук в пикировании. Это был удобный трюк, так как другие ранние реактивные самолеты не могли этого сделать. Легенда гласит, что Sabre преодолела звуковой барьер в тот же день, когда это было сделано, в контролируемых (и гораздо более безопасных) условиях X-1. Бум с пикирования был намного громче. Как уже упоминалось, ракеты обычно уже разгонялись до 1 Маха. Vulcan с его чрезвычайно стабильной дельтой тоже мог (без цельноповоротного руля высоты или MCAS).
Вулкан также было трудно увидеть на радаре. Возможно, это было основной движущей силой его формы в плане. Но я не сомневаюсь, что его конструкторы тоже мечтали о сверхзвуковом полете.

Vulcan был построен в соответствии со спецификацией, которая давала ему максимальную скорость, позволяющую обогнать истребители того времени. Спецификации из вики делают это слишком медленным для этого. В Mk 10 использовались те же двигатели, которые гораздо позже были приняты для Concord. Ходили слухи, что последние корабли, сошедшие с линии, могли развивать скорость 900 миль в час. В пятидесятые шесть вулканцев занимались спортом. Они пролетели над полюсом и атаковали шесть крупных городов США. Их не перехватили. После первоначального сообщения в газетах D-уведомление позаботилось о том, чтобы инцидент был замят. Он появился на первой полосе новостей AVRO, ежемесячного информационного бюллетеня компании. Намного позже Valkerie была разработана в США. Это компенсировало тенденцию к пикированию носом, добавив на носу крыло-утку. Позже B1 снова имел аналогичную форму. Последней идеей стала смешанная конструкция крыла, которая, как и Vulcan, способна нести на 50% больше груза, чем самолет с фюзеляжем. На всякий случай, если вы упустили суть. Первоначальные исследования проводились на заводе AVRO в Чаддертоне. Испытания в огромном резервуаре показали, что крылья устали и отвалились. Решение было найдено, когда было высказано предположение, что линия перфорации вдоль линии разрыва решит проблему. Туалетная бумага никогда не порвалась по перфорации. Решение Сотовые секции. Сэкономил много веса и стал намного сильнее. Решение было найдено, когда было высказано предположение, что линия перфорации вдоль линии разрыва решит проблему. Туалетная бумага никогда не порвалась по перфорации. Решение Сотовые секции. Сэкономил много веса и стал намного сильнее. Решение было найдено, когда было высказано предположение, что линия перфорации вдоль линии разрыва решит проблему. Туалетная бумага никогда не порвалась по перфорации. Решение Сотовые секции. Сэкономил много веса и стал намного сильнее.

То, что туалетная бумага не может порваться по перфорациям, связано не с самими перфорациями, а с тем, что любая бумага легче рвется по волокнам. По производственным причинам рулон туалетной бумаги имеет «неправильное» направление волокна...
Кроме того, не могли бы вы предоставить источники для ваших утверждений?