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?
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?
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-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 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 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 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.
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.
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.
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.
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.
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 ...
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.