Крыло Дэвиса - Davis wing

B-24 Liberator, сфотографированный сверху, демонстрирующий конструкцию крыла Дэвиса.

В Крыло Дэвиса это самолет крыло дизайн, который использовался на различных Вторая Мировая Война -эра самолетов, прежде всего ряд конструкций из Объединенные самолеты, в том числе Консолидированный B-24 Liberator. Профиль имел нижнюю коэффициент трения чем большинство современных конструкций, которые допускали более высокие скорости и создавали значительную подъемную силу при относительно малых углах атаки. Его использование в дизайне прекратилось почти сразу после Вторая мировая война.

Разработка и использование

Теория и тестирование

Летом 1937 г. Рубен Х. Флит, президент Consolidated Aircraft встретился с Дэвид Р. Дэвис. Дэвис был фрилансером авиационный инженер который искал средства на разработку своей конструкции аэродинамического профиля "Fluid Foil".[нужна цитата ] Дэвис разработал профиль «в обратном направлении», начав с базовой формы капли с низким сопротивлением, а затем изменив ее для обеспечения подъемной силы. По сравнению с обычными конструкциями, конструкция Дэвиса была относительно толстой, с коротким аккорд при этом все еще будучи достаточно глубоким, чтобы позволить высокий соотношение сторон. Дэвис утверждал, что новое крыло будет предлагать меньшее лобовое сопротивление по сравнению с теми конструкциями, которые использовались в то время, и обеспечит значительную подъемную силу даже при небольшой высоте. угол атаки. Вдобавок толщина крыла давала место для хранения топлива или даже для двигателей - идея, которая была модной в то время.

Он обратился в Consolidated, чтобы получить лицензию на их летающие лодки. Способность создавать подъемную силу при малых углах атаки делала его особенно интересным для использования на летающих лодках, поскольку это уменьшало бы необходимость подтягивать нос при взлете и посадке, что часто было ограничено на летающих лодках из-за того, как они взаимодействовали с летательными аппаратами. воды. Ни флот, ни Исаак М. Лэддон, Главный инженер Consolidated, были впечатлены, и Дэвис не смог убедить их опробовать его новую конструкцию.

Однако через несколько дней Лэддон передумал и убедил Флит оплатить строительство модели и испытание крыла в аэродинамической трубе на заводе. Калифорнийский технологический институт. Они намеревались сравнить дизайн с тем, который был разработан собственными силами. Первоначальные результаты испытаний в аэродинамической трубе Калифорнийского технологического института неутешительны. Тестовые инструменты не подтвердили прогнозы Дэвиса. Тем не менее, Дэвис и другие определили, что приборы в аэродинамической трубе Калифорнийского технологического института были недостаточно чувствительны для обнаружения улучшений по результатам испытаний крыльев Дэвиса, несмотря на то, что в то время были одними из самых сложных в своем роде. После повторной калибровки приборов в аэродинамической трубе Калифорнийского технологического института испытания показали значительно улучшенные показания.[1]

Результаты испытаний в аэродинамической трубе были настолько хорошими, что в них невозможно было поверить. Калифорнийский технологический институт повторно откалибровал свою аэродинамическую трубу и запустил их во второй раз, а затем в третий. Когда он представил свой отчет Consolidated, он указал, что крыло, похоже, соответствует всем требованиям, но Калтех также предположил, что это может быть случайность в аэродинамической трубе, что дает хорошие результаты только в туннеле. Это обычная проблема, поскольку стены туннеля влияют на результаты, увеличивая эффективное соотношение сторон или Число Рейнольдса использованный мог быть неправильным.

Использование в реальном мире

B-32 Dominator в полете

Флот позволил использовать его на новой летающей лодке с двумя двигателями Consolidated, Модель 31 XP4Y Corregidor. Модель 31 совершила свой первый полет 5 мая 1939 года, оправдав крыло Дэвиса. К этому моменту Consolidated уже работала над секретным проектом нового бомбардировщик улучшить Боинг Б-17 Летающая Крепость это только что поступило на вооружение, и для этого проекта было выбрано также крыло Дэвиса. Модель 32, которая впоследствии стала B-24 Liberator, впервые поднялась в воздух 29 декабря 1939 года. Такое же базовое крыло также будет выбрано для Объединенный B-32 Dominator.

Ограничения и отказ

Лишь позже была правильно понята причина работы крыла Дэвиса. Форма сохранилась в основном из-за аварии. ламинарный поток дальше от своего передний край примерно до 20–30% хорды по сравнению с 5–20%, которые использовались в большинстве профильных секций того времени. Хотя другие конструкции значительно улучшили это, с некоторыми конструкциями, поддерживающими ламинарный поток до более 60% хорды, крыло Дэвиса представляло собой большое улучшение в то время.

Толстый профиль крыла быстро привел к его замене. Хотя аэродинамические испытания до войны продемонстрировали, что сопротивление на высоких скоростях тесно связано с толстыми профилями крыла из-за волновое сопротивление, только в конце войны более высокие скорости сделали эту проблему неразрешимой. По мере увеличения скорости самолетов уменьшенное сопротивление крыла Дэвиса на малых скоростях не могло компенсировать его повышенное сопротивление на высоких скоростях.

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Заметки с собрания инженеров-конструкторов Consolidated Aircraft в 1989 году, Сан-Диего, Калифорния

Библиография

внешняя ссылка