Vad var angreppsvinkeln när den en gång hade flög som (snabb) segelflygplan för att landa? Jag är verkligen intresserad av attackvinkeln för sådana vingar och inte hastigheten.
Vad var angreppsvinkeln när den en gång hade flög som (snabb) segelflygplan för att landa? Jag är verkligen intresserad av attackvinkeln för sådana vingar och inte hastigheten.
Så vitt jag kan säga har NASA aldrig gett ett rakt svar på denna fråga. Den teoretiska stallet AoA ligger troligen i intervallet 33-40 ° (se anledningen till den gissningen nedan). Men vid operativa flyghastigheter blir banan aerodynamiskt instabil vid en lägre attackvinkel än stallvinkeln. Därför har stallvinkeln aldrig spelat någon roll för shuttle-operationer.
För att vara tydlig hänvisar detta svar bara till de mycket sena faserna av shuttle-flygningen ( TAEM och tillvägagångssätt och landning). 40 ° vid tidig inträde kan ligga utanför vingarnas stallvinkel, men det spelar ingen roll eftersom dynamiskt tryck är lågt och skytteln är mer ballistisk.
Från ett gammalt NASA-svar på denna fråga:
Frågan: "Vad är rymdfärjans stallhastighet?" är lite av en knepfråga, eftersom Orbiter, som ett delta wing-flygplan, inte har en klart definierad stopppunkt.
...
Vi har bestämt den minsta flyghastigheten baserat på de längsgående stabilitetsegenskaperna. Vi börjar med att utvärdera den maximala attackvinkeln, alfa, för vilken Orbiter är aerodynamiskt stabil i tonaxeln. Detta är den angreppsvinkel vid vilken delningsderivatet för tonhöjningsmomentet med avseende på alfa ändras från negativ (stabil) till positiv (instabil). Denna attackvinkel identifieras som den maximala användbara attackvinkeln och den varierar efter Mach-nummer.
Från De aerodynamiska utmaningarna för design och utveckling av rymdfärjan Orbiter dokument:
Längsgående längdegenskaper som visas i figur 29 visar ståndfria egenskaper över operativa flygförhållanden.
Diagrammet till vänster visar att lyftkoefficienten fortsätter att öka genom åtminstone ~ 25 ° angreppsvinkel (vilket innebär att stallvinkeln måste vara större än 25 °). δ e = elevonavböjning.
Den enda * hänvisningen till att stanna i Shuttle Crew Operations Manual är detta diagram som visar en stallhastighet (inte vinkel ). NASA-svaret som jag refererade till tidigare ger mer sammanhang till denna graf.
Shuttle Crew Operations Manual - Avsnitt 4.9-1
* Det finns ett par referenser till elevon-stall i Operations Manual, men jag räknar inte med dem.
Som vi redan har sett skulle skytteln överstiga aerodynamiska / strukturella gränser innan den når stallvinkeln vid de flesta flyghastigheter. Dessutom finns det några andra anledningar till att inte oroa dig mycket för stallvinkeln.
Vägledning syftar alltid till att hålla orbiter på "framsidan" av L / D-kurvan. Detta innebär att vägledning aldrig skulle ge en högre angreppsvinkel än vad som krävs för " bästa glida". Om den behövde tömma energi skulle den göra det genom att sätta i hastighetsbromsen och / eller slå ner näsan. Det skulle aldrig tömma energi genom att slå upp (förutom under bloss). Om kretsloppet var lågt på energi skulle det kasta för bästa glid. Detta innebär att lufthastigheten alltid skulle ligga högt och inom det område där andra faktorer är mer begränsande än stallvinkeln. Pitchupmanövrar skulle begränsas av dynamiskt tryck och N z (normal acceleration - g).
Den enda gången skytteln föll in i "baksidan" av L / D-kurvan var under bloss och landning. Förresten verkar touchdown-hastigheten vara ungefär den hastighet där banan äntligen är så långsam att den faktiskt kan stanna innan blir instabil av andra skäl (se "V A " i ovan - detta är "manöverhastighet", precis som i flygplan). Men vid beröring är den begränsande vinkeln svansskrapevinkeln (15 °), som är mycket lägre än stallvinkeln.
Shuttle Crew Operations Manual - Avsnitt 7.4-17
Även om det inte är operativt viktigt, Jag tror att den specifika frågan du försöker ställa är: vilken AoA producerar den maximala lyftkoefficienten? Generellt sett anses det vara stallvinkeln för de flesta flygplattor, eftersom en ökning av AoA utöver den punkten resulterar i minskad lyftning.
Även om jag inte har en kurva för lyftkoefficient för skytteln som går längre än 25 °, denna uppsats diskuterar resultaten från studier om olika delta- och dubbeldelta-vingdesigner.
Ingen av studerade mönster har skyttelns exakta 81/45 svepvinklar. Men med tanke på att de alla har en maximal lyftkoefficient någonstans i 33-40 ° AoA-intervallet, misstänker jag att skytteln var liknande. Jag kan inte bevisa det såvida inte någon hittar rätt data. Jag är verkligen ingen expert på deltavingar, så min tolkning kan också vara fel.