Почему внешние огни самолета имеют круглую форму, а не каплевидную?

Я увидел это изображение хвоста Cessna 172, опубликованное по другому вопросу, и это заставило меня задуматься, почему маяк в основном имеет форму цилиндра, а не более аэродинамическую каплевидную форму?

Источник изображения

Самой большой причиной будет распространение света.
Я думал об этом, @ratchetfreak, но я думаю, что прозрачный корпус поможет, или, с современной технологией освещения, линза может быть сформирована снаружи с соответствующими битами внутри, чтобы обеспечить правильное распределение света.
распределение света через линзу гораздо сложнее, чем
Неубирающееся шасси Cessna 172, вероятно, добавило бы гораздо больше сопротивления, чем фары.
Обратите внимание, что две маленькие антенны, которые вы видите на фотографии, вероятно, будут иметь такое же значение аэродинамической проблемы, как и форма маяка.
@LieRyan: Итак? Весь фюзеляж добавляет больше сопротивления, чем фары. Не делает бессмысленным обсуждение фар.

Ответы (3)

Эта маяковая линза (и большинство стробоскопических линз, имеющих подобную форму) на самом деле являются линзами Френеля .
Они оптически предназначены для создания определенной плоскости и интенсивности покрытия и окрашены в определенный цвет. (Цвет, интенсивность и плоскость указаны в FAR и применимых технических стандартах , если вы хотите изучить требования.)

Оптику объектива легче увидеть на разделенных (красный/белый) объективах:
Красно-белая стробоскопическая линза Whelen

Линза Френеля - не единственный способ удовлетворить эти требования, некоторые лампы для предотвращения столкновений делают это за счет чистой интенсивности (при этом сохраняя форму «банки», в основном для совместимости при установке), и, как указал GdD, есть более аэродинамические варианты . Однако метод линзы Френеля обычно подходит для небольших / более медленных самолетов, а штраф за сопротивление на относительно низких скоростях недостаточно значителен, чтобы о нем беспокоились конструкторы.

Ваше предположение, что все круглые, ошибочно, многие имеют каплевидную форму.введите описание изображения здесь

Вы увидите круглые на многих более медленных самолетах, где обтекаемость не является такой большой проблемой, однако на более быстрых самолетах они почти всегда аэродинамические.

Интересно, что некоторые огни на небольших самолетах имеют обтекаемую форму (сразу приходят на ум огни законцовки крыла), а другие отвратительно затянуты (например, маяк в вопросе).
@ voretaq7 Крыло имеет решающее значение для подъема, поэтому имеет смысл хорошо подумать, помещая туда что-либо, что будет мешать потоку.
Поскольку это снова появилось в моей ленте, я перечитывал это, и ваше понимание моего предположения было ошибочным. Мой OP был «Cessna 172 ... маяк », не было общего предположения, что все огни самолетов GA круглые, а не аэродинамические. Вопрос был про этот конкретный свет на той конкретной модели. Во всяком случае, вернемся к тому, чтобы позволить спящим собакам лгать...

Взглянув на фотографию, которую вы показываете, не только фары не очень аэродинамичны, вы также можете видеть, что обтекатель на хвосте мог бы иметь более мягкий переход, используемые заклепки не те, которые используются в коммерческих самолетах, и переход между пластины тоже не гладкие. Вы можете видеть, что аэродинамика открыта для улучшений.

Ответ — общая оптимизация самолета.

Cessna 172 — небольшой самолет с тремя пассажирами и одним пилотом. Покупатели этого самолета будут в основном двух видов:

  • Небольшие авиакомпании совершают короткие рейсы между двумя очень близкими местами.
  • Частное использование.

Обратите внимание, что, несмотря на то, что самолет имеет автономность 1200 км, он обычно не может конкурировать на маршрутах такой дальности, поскольку такие самолеты, как A320, смогут предложить более дешевый билет. Типичный самолет для перелетов между островами с небольшим трафиком.

В этом контексте...

  • Для авиакомпании, так как не будет большого трафика, основными расходами будет амортизация самолета, а также рейсы между двумя точками обычно будут очень короткими, поэтому большая часть использования самолета будет приходиться на наземную рулежку. аэропорт.
  • Для частного использования это будет самолет, который не используется регулярно, и время полета в течение срока службы самолета будет действительно ограничено.

В общем контексте срока службы самолета расход топлива (обусловленный аэродинамическим сопротивлением) будет меньше, чем эффект амортизации самолета (капитальные затраты) и техническое обслуживание.

Для снижения аэродинамического сопротивления и расхода топлива в целом (уменьшение веса) это потребует дополнительных затрат на каждый изготовленный самолет:

  • Нестандартный дизайн компонентов без использования стандартов.
  • Более высокие стандарты качества и контроля.
  • Более высокие затраты на разработку (NRC).
  • Высокая стоимость материалов.
  • Более дорогие формы изготовления.

В основном производитель (Cessna) должен принять решение между:

  • Создание относительно более дешевого самолета с более высоким расходом топлива.
  • Делаем дорогой самолет экономичным по расходу топлива

В этом компромиссе для этой конкретной модели и моего понимания цели клиента более привлекательным является создание более дешевого самолета.