Fråga:
Varför tar B-52 fart utan att rotera?
TomMcW
2015-10-05 11:58:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

I svaret på denna fråga noteras att B-52 tar fart utan att roterar och klättrar ut i en näsan nedåt. Varför designades det på detta sätt?

så vitt jag vet använder B52 markeffekt och installationen av underredet kommer inte att möjliggöra rotation. om det gjorde skulle piloten behöva (evan ett ögonblick) vara på en uppsättning hjul
@chaos505: finns det en ELI5 på rotation?
+1 för att ställa en fråga var jag för okunnig för att ens inse att det var en sak.
Ta en titt på den här videon, https://youtu.be/CCfJmuk-des Massor av B52 som roterar vid start. Noshjulet lossnar först, sedan första uppsättningen hjul, sedan andra. Jämför start med en B29 https://youtu.be/rcvDQXMh-DM. Ganska liknande attityder. Så att säga att de inte roterar är fel. Uppenbarligen inte samma sak som en C5 Galaxy https://youtu.be/eCC6ZbZvG8I men de har helt olika uppdrag.
@JScarry Ja, de flesta har en mycket liten rotation, men inget som du ser i andra flygplan. Kolla in [den här artikeln] (https://www.dailykos.com/stories/2012/12/13/1169386/-Flying-the-B-52-Part-2) från en pilot som talar om hur, istället för att rotera , de "lossar". I grund och botten håller de det så jämnt som möjligt, men de vill inte skottkärra. Jag har sett några videor där det inte finns någon märkbar rotation. Fram och bak lämnar marken ganska mycket samtidigt.
@JScarry: Förändringen i tonhöjdsattityd är från stigvägen och inte från ökande lyft för liftoff. I grund och botten ändras flygplanet från horisontell acceleration till en kombination av klättring och acceleration, vilket gör att klättringen får den att ändra tonhöjdsattityd. Ingen rotation att se här - titta bara på hissarna som inte rör sig (vilket de skulle behöva göra för att beordra en rotation).
Sex svar:
Peter Kämpf
2015-10-05 12:34:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Anledningen var att ge bomberna platsen nära tyngdpunkten.

Vingsvep (för höga kryssning Mach-nummer) i kombination med ett högt bildförhållande av vingen (för lågt inducerad dragning ) gjorde det omöjligt att placera landningsstället i vingen, så det måste integreras i flygkroppen. Huvudlandningsstället måste normalt vara nära tyngdpunkten (något bakom för en trehjulingskugghjul, något framåt för en bakdragare), men detta utrymme behövdes för den massiva bombvikten. Eftersom bomberna kommer att släppas någonstans längs ett bombuppdrag, bör det inte störa flygplanets balans så att ingen kompromiss var möjlig.

B-52 cutaway drawing

B-52 cutaway-ritning som visar de två bombrickorna i mitten av flygkroppen (bild källa)

Detta problem fanns redan under utvecklingen av den 6-motorade B-47 några år tidigare. I båda utförandena valdes två par landningsredskap, ett par framför och ett par bakom bomben, och flygplanet förlorade sin förmåga att rotera för start. På grund av de kraftfulla fågelflikarna kan attityden i kryssning och i långsam hastighet göras identisk. Nackdelen är mer drag under startkörningen, eftersom vingen producerar mer lyft, men detta kan tolereras i en strategisk bombplan med kapacitet för luftpåfyllning.

B-47 on approach with drag chute deployed

B-47 vid inflygning med redskap nere och dragränna utplacerad (bild källa). Observera stödbenen mellan motorns inre par - de behövdes för att hålla flygplanet plant på marken.

B-52 in flight with gear down

B-52 in flyg med redskap nere (bild källa). Här har B-47 fram- och bakväxel ersatts av kugghjulspar för att fördela lasten över åtta hjul och stödbenen är placerade utanför det yttre motorparet, men den allmänna växelkonfigurationen är ganska lika.

Den ryska designbyrån Myasishchyev hittade en annan lösning för deras M-50 supersoniska bombplan i mitten av 50-talet. De var också tvungna att sätta bombrickan i mittkroppen och huvudväxeln måste placeras så långt bakåt att M-50 inte kunde roteras på vanligt sätt med hissen. För att lösa problemet utformade ingenjörerna vad de kallade "galopperande cykel". När flygplanet nådde 300 km / h sträckte sig framväxeln snabbt ut för att rotera den till 10 °.

Myasishchyev M-50 with extended front gear strut

Myasishchyev M-50 med förlängd fjäderben (bild källa). De två öppna dörrarna under sittbrunnen var för piloten och navigatören: Deras utskjutande säten skulle sänkas på kablarna för att besättningen skulle kunna spännas fast på marknivå och sedan vika sig på plats.

När du säger rotation talar du i termer av tonhöjd?
@DavidGrinberg: Ja. Detta är en [fast term som beskriver tonhöjdsrörelsen från nivå till flyginställning] (http://aviation.stackexchange.com/questions/12892/how-much-lift-do-planes-produce-before-rotation) under take- av.
FYI, B-52 har bara en bombplats. Du kan också nämna den relativt höga infallsvinkeln. Vidare roterar B-52, inte bara till den nivå människor är vana vid.
"Wing svep (för höga kryssning Mach antal) i kombination med ett högt bildförhållande av vingen (för lågt inducerad drag) gjorde det omöjligt att placera landningsstället i vingen" - detsamma gäller för alla kommersiella jetliners, och _they_ verkar att klara sig bra med vingmonterade landningsställ.
@Sean: Nej, inte med hög vinge, högt bildförhållande (8,6) och vingsvep (37 °) och inget ökat rotackord. Enkel lastning och riklig volym för bomber nära tyngdpunkten kräver en hög vinge och lämnar inget utrymme för landningsstället. Vingroten är för långt framför tyngdpunkten, så det finns helt enkelt inget utrymme för en konventionell växel.
@PeterKämpf: Du har fortfarande inte förklarat hur allt detta förhindrar användning av vingmonterade landningsställ. Tittar du på din första bild ser det ut som att det borde vara möjligt att sätta huvudväxeln strax bakom masscentrum genom att montera den på vingarna precis innanför inombordsmotorn och precis framför flikarna.
@Sean: Ja, i teorin skulle ett landningsställ på den platsen fungera. Bara att för att dra sig tillbaka skulle det behöva en stor volym som vingen ensam inte ger, så det skulle finnas ett behov av Tu-154-liknande skida. Därefter skulle massan av ett sådant landningsutrustning på ett höghöjdsplan vara oöverkomlig. Den valda lösningen är mycket lättare och att det kräver längre banor ansågs acceptabelt.
DarioP
2015-10-05 18:16:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

För att lägga till det utmärkta Peters svar som förklarade varför hjulen är placerade långt bakom tyngdpunkten (CG) för denna modell, vill jag klargöra varför detta gör det omöjligt att rotera vid start.

Ett standardflygplan lyfter direkt efter rotationen, vilket ökar attackvinkeln och hissen. Före och under rotationen är det inte tillräckligt med lyften som produceras av vingarna för att höja positionen för CG. Med hjulen placerade precis bakom CG krävs fortfarande en liten höjning av CG under rotationen. Detta åstadkommes med den nedkraft som alstras av hissen och dess stora hävstång.

enter image description here

Om hjulen flyttas bakåt blir en sådan spak mycket mindre fördelaktig: kraften som produceras av svansen på CG är svagare , eftersom stödpunkten är närmare den och längre bort från CG. Den maximala hissnedkraften och den strukturella hållfastheten kan då göra rotationen omöjlig.

Tom
2016-02-09 01:41:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Angreppsvinkeln för vingarna på en B-52 är positiv. Vingens framkant är högre än bakkanten. Så när du ser flygplanets start verkar det inte rotera, men när flygkroppen är i nivå är vingarna i en positiv attackvinkel. När B-52 är i plan flygning är näsan nere, du kan inte se näsan från sittbrunnen och det är som om du sitter på ett moln.

Bra svar som kommer direkt till kärnan i frågan - hur det kan starta utan att rotera så mycket alls.
747 Captain
2015-10-06 20:24:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

B52 "roterar" vid start bara inte i den grad som verkar normalt för en så stor jet.

Alla flygplan måste producera lyft som är större än den motsatta tyngdkraften / dess vikt för att den ska lämna landningsbanan. När lyft = vikt / tyngdkraft är flygplanet i ett stabilt tillstånd, vilket innebär att stigningen eller nedstigningshastigheten kommer att vara konstant. Detta innebär att om inte hissen överstiger vikten kommer ett flygplan aldrig att lämna marken. En gång i flygningen stabiliseras flygplanets stigningshastighet eller blir konstant när lyft = tyngdkraft / vikt (den motsatta kraften).

Svaret är att det bara verkar som om B52 inte roterar. Piloterna applicerar "upp" hiss och ökar vinkelns anfallsvinkel, vilket ökar hissen.

Jag kommer att kasta en korrigering till svaret ovan:

CG, tyngdpunkten, är fast och om inte en vikt / belastning rör sig i flygplanet ändras den aldrig. Exempel på saker som skulle förändra flygplan CG är bränsleförbränning, bombdropp eller lastskift.

När hissen flyttas "pitchar" flygplanet, eftersom svansen (horisontell) stabilisator producerar "negativ" lyft (den skjuter ner på svansen) och roterar flygplanet längs CG. Placeringen av landningsstället motsätter sig faktiskt flygplanets rotation i de flesta utföranden. Förändringen i "angreppsvinkeln" på vingen på grund av uppstigning ökar hissen som produceras av vingen.

Placeringen av landningsstället är en kompromiss baserad på flygplanets design. B52 och dess tandemhjulsats är en kompromiss på grund av flygplanets vinge och karossdesign.

Lägg till en sak till för att förhindra förvirring:

När ett flygplan "roterar" för startkraften (eller vikten) på den horisontella stabilisatorn måste vara större än vikten på flygplanet framför de bakre hjulen för att flygplanet ska "luta sig upp".

De flesta (om inte alla) stora flygplanstyp stora flygplan hela den horisontella stabilisatorn (jämfört med bara hissen på mindre flygplan) är trimmad för start för att ge en "neutral" kraft för önskad starthastighet. Om stabilisatorn är inställd fel kan det hända att det inte finns tillräckligt med "hiss" för att varken vika upp eller för att förhindra en spontan, obefogad stigning upp av flygplanet. Båda är katastrofala och vars resultat finns på youtube.

Kan du förklara hur när lyft = gravitation kan luftkonditioneringen klättra? Det verkar för mig om lyft = gravitation så skulle du inte klättra eller gå ner, oavsett attityd. Och faktiskt, om du är nos upp skulle lyftfaktorn luta akter bara lite (beroende på vingdesign) och lyften måste vara större än tyngdkraften för att bibehålla samma höjd.
Först för att förstå det grundläggande inom aerodynamik bryr sig vingen inte vart den pekas, den känner bara till den "relativa" vinden och attackvinkeln. Anledningen till att ett flygplan klättrar när lyft = tyngdkraft / vikt beror på att det har mer tryck än det behöver för att upprätthålla en konstant flyghastighet. Hissen rör sig när vingen ändrar hastighet och form, detta är känt som "centrum för tryck." När attackvinkeln ändras kommer tryckcentret att röra sig och det är en funktion av flygplansdesignen.
Vid andra tanke tror jag att jag förstår det. På grund av tröghet, om lyft = tyngdkraft och dragkraft = drag, kommer flygplanets vektor att vara oförändrad, oavsett om det är klättring eller plan eller nedåtgående. Funderar jag just nu?
Tom: Ja när alla fyra krafterna är lika är flygplanet i ett konstant tillstånd. Detta betyder att vid nivåflygning är hastigheten konstant, höjden ändras inte. I en stigning eller nedstigning betyder det att stigningen eller nedstigningen är konstant och hastigheten också är konstant. När som helst en av krafterna förändras förändras något annat.
Är jag korrekt när hissvektorn lutar bakåt med tonhöjden. Jag blir förvirrad eftersom ibland lyft verkar definieras som kraft som motsätter tyngdkraften och ibland som kraft vinkelrätt mot ackordet.
Tom: Återigen är hissvektorn känd som "tryckcentrum" och den rör sig när hissen / vingen ändras. Hur mycket och i vilken riktning är en funktion av design och attackvinkel. Kom ihåg att flygplanets stigning påverkar attackvinkeln, men en positiv tonhöjd (i förhållande till jorden) betyder inte alltid en positiv attackvinkel. Här är formeln för låghastighetsvingar med konstant form: ac = c / 4 där ac = aerodynamiskt centrum och c = vingackord. En annan formel är denna: cp = (S [x * p (x)] dx) / (S [p (x)] dx) cp = tryckcentrum.
Gå till den här webbsidan från NASA, den ger en bättre teknisk förklaring: http: //www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/cp.html
Tack för all förklaring. När det gäller B-52, titta på [den här videon] (https://youtu.be/03XbV5iPvQY) om den alls roterar är det omärkligt. Både främre och bakre redskap verkar lyfta av exakt samtidigt. Det är svårt att säga riktigt exakt men efter att ha pausat och spolat flera gånger kan jag inte hitta en plats där framväxeln verkar vara uppåt och bakåt på marken,
`När ett flygplan" roterar "för start måste kraften (eller vikten) hos den horisontella stabilisatorn vara större än flygplanets vikt framför de bakre hjulen för att flygplanet ska" luta sig upp. "Detta är inte sant. H-stabbarna har en enorm momentarm. Nettohöjningsmomentet behöver bara vara positivt, vilket innebär ungefär att integralen av den totala nedkraften (faktisk vikt + aerodynamiska krafter) över avståndet från elnätet till svansen måste vara större än samma integral från elnätet till näsan .
Tomas Rodriguez
2018-09-11 02:41:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag kanske har missat det, men det verkar som om inget av svaren tar upp huvudfrågan: varför det inte roterar och klättrar ut i en näsan attityd?

Allt detta blir tydligare om du kommer ihåg att hissen beror främst på angreppsvinkeln och hastigheten.

Huvudvägen för alla konventionella flygplan att starta (och landa) utan att rotera i tonhöjd är genom att göra infallsvinkeln för vingar (ungefär den fasta vinkeln med vilken vingen fäster vid flygkroppen) lika med angreppsvinkeln när luftfartyget är parkerat på marken. På detta sätt när B-52 når sin designlyfthastighet kommer den att starta i samma parkerade attityd. Då den accelererar måste den minska angreppsvinkeln från maxlyft till stigningslift, vilket är lägre på grund av högre hastighet och motorernas uppåtgående hjälp, så den måste luta sig ner. När den når sin kryssningshastighet behöver den en mycket liten attackvinkel för samma lyft och för att nå den måste näsan lutas ner ännu mer.

Detta ökar dragkroppens, svansens osv. drag; men är en del av kompromissen för att undvika att rotera vid start (och landning).

Vid maximal hastighet flyger B-52 med näsan markant nedåt, vilket kan ses när den flyger i form med snabbare flygplan.

Det måste noteras att långväga flygplan ställer normalt in vingens infallsvinkel nära deras optimala angreppsvinkel för kryssningshastighet, som är mycket låg jämfört med deras maximala lyftvinkel. Dessa vinklar varierar alla med vikt, andra icke-standardiserade designvariabler. Målet är att kryssa med flygkroppen i linje med den relativa vinden (framifrån) för att minska drag.

BTW, glidpiloter roterar praktiskt taget inte heller under start och får sin startlyft från dragplanets hastighet.

Jag har aldrig sett någon källa för denna förklaring; men detta är resultatet av en analys baserad på mina erfarenheter som flygplandesigner och pilot. Försökte göra det lite mindre komplicerat än det är, noggrant ...

Men kryssar inte de flesta flygplan också med sin högsta L / D-hastighet? Precis som B-52, eller hur? Så om deras vingar också är inställda på flygkroppen i den optimala vinkeln för en sådan situation, borde de inte heller kunna starta utan rotation?
De flesta flygplan designade för långa kryssningsflygningar har vingar installerade i kryssningsvinkel. Detta är en liten AoA. Lyft beror på AoA X-hastighet. Eftersom hissen under kryssning måste vara konstant - så att planet flyger horisontellt - när du ökar hastigheten för kryssningen måste du minska AoA från starthöjd till kryssningsläge. Med kryssningsvinkeln placerar du flygkroppen så att den passar exakt med vinden som passerar flygplanet för att minimera drag. Om allt hålls konstant blir flygplanet lättare på grund av det brända bränslet och hissen får det att klättra. Flygbolag accepterar det. Det har fördelar
kukailinoku
2020-06-08 06:53:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag trodde att jag har bevittnat - och en B-52 navigatör (Maj, USAF) sa en gång till mig - att svanshjulen faktiskt kommer upp från marken först. Eller åtminstone kommer jag att glömma exakt vad han sa, om han lämnas ensam utan kontrollinmatning. Men i princip till skillnad från alla andra flygplan möjliggör placeringen av tandemväxlarna och den superstora horisontella svansen ett lyftmoment på bakhjulen från marken innan fronten kan lyftas av, om man inte tar försiktighet.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...