Anhedrische Flügel führen zu einer Rollinstabilität und verbessern die Rollmanövrierfähigkeit.

In einem großen / schweren Flugzeug mit einer Hochflügelkonfiguration besteht normalerweise eine übermäßige Rollstabilität, so dass diese Art von Flügeln ziemlich häufig sein kann.

Sowohl der Hochflügel Konfiguration und Flügelschwung tragen zu einem negativen Seitenschlupf-induzierten Rollmoment bei, und anhedrisch ist erforderlich, um dieses Moment zu begrenzen. Wenn der Seitenschlupf ein starkes Rollen verursacht, neigt das Flugzeug zum niederländischen Rollen.

Ja, dies ist bei Schwerlasttransportern üblich.

Wie Sie wahrscheinlich wissen, sorgt eine Diederflügelkonfiguration für Rollstabilität. Rollen Sie das Flugzeug, und es wird natürlich wieder auf Ebene rollen. Ein Schwerpunkt weit unterhalb des Auftriebszentrums sorgt für den gleichen Effekt. Wenn Sie viel Gewicht unter die Mitte des Lifts legen, erhalten Sie wieder den Rollback-Effekt.

Während das geschickt ist, können Sie zu viel davon bekommen. Zu viel Stabilität macht es sehr schwierig, das Flugzeug zu drehen oder auf andere Weise zu kontrollieren. Sie können auch eine Art aerodynamischen pendelartigen Effekt erzielen, der als "Dutch Roll" bezeichnet wird, da die "Roll Back" -Aktion überkorrigiert und ein Hin- und Herschwingen mit einer Kombination aus Gieren und Rollen verursacht, die überraschend ist wirksam bei der Auslösung von Luftkrankheit. Das Anbringen eines anhedrischen Winkels am Flügel wirkt dem durch die Gewichtsverteilung verursachten Problem der "zu hohen Stabilität" entgegen, wodurch das Flugzeug wieder leichter zu kontrollieren ist und unerwünschte Schwingungen reduziert werden.

Warum nicht einfach die Flügel senken? Das könnte das Stabilitätsproblem lösen, aber es würde auch andere Probleme verursachen. Wie tief müssten die Flügel sein? Würde dieses Design die Sicherheit für Bodenoperationen oder unbefestigte Landebahnen beeinträchtigen? Und was ist mit Fracht - wie gut funktioniert Ihr neues Design in leeren oder beladenen Konfigurationen? Wie hoch müsste das Fahrwerk sein, um ein solches Design sicher zu machen ... und wie wirkt sich das auf das Be- und Entladen aus?

Einige Flugzeuge, sogar der komisch große Airbus A300-600 Super Transport "Beluga" Entscheiden Sie sich für die Low-Wing-Lösung, die ausnahmslos zu einer Dieder führt.

^{Airbus A300-600ST - Bildnachweis: Airbus sup>}

Aber in bestimmten Fällen hat sich das hochflügelige und ausgeprägte anhedrische Design für einige schwere Frachttransportdesigns durchgesetzt und ist besonders bei Militärs beliebt, bei denen sie möglicherweise von unbefestigten Landebahnen aus operieren müssen und die benötigen Flügel vom Boden weg und dort, wo ein kurzes Fahrwerk erwünscht ist.

^{CG Galaxy beim Start - Bildnachweis: USAF sup>}

Die Kathedrale ist auf dem oberen Foto etwas übertrieben.

Wenn Sie nach Bildern der Mriya im Flug suchen, sind die Flügel mehr oder weniger eben. Auf dem Boden sind die Flügel mit jeweils 3 Motoren vollgetankt schwer und biegen sich sehr deutlich nach unten. Der B-52 hat ein ähnliches Problem, bis zu dem Punkt, an dem er am Ende der Flügel Auslegerräder hat, um zu verhindern, dass sie den Bürgersteig abkratzen.

Sowohl die Position des hohen Flügels als auch der Sweepback erhöhen die Rollstabilität. Zu viel Rollstabilität verringert nicht nur die Manövrierfähigkeit, sondern führt wahrscheinlich auch zu niederländischem Roll. Daher wird zum Ausgleich eine anhedrische hinzugefügt.

Flugzeuge mit hohen, aber nicht gekehrten Flügeln haben im Allgemeinen weder anhedrisch noch dieder.

Bearbeiten: Hier ist eine Diskussion über Stabilität, Dieder und niederländische Rolle, wenn auch im Zusammenhang mit RC-Segelflugzeugen.

Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein spezielles Frachtflugzeugdesign ein hoch montiertes Flügeldesign aufweist. Dadurch kann der Rumpf des Flugzeugs tiefer auf dem Asphalt sitzen und gleichzeitig die Bodenfreiheit für die Triebwerke und Flügelspitzen beibehalten.

Außerdem kann die Ladetür im Flug leichter geöffnet werden, ohne die Luft zu beeinträchtigen strukturelle Integrität, da die Hauptstärke des Rumpfes von der Wirbelsäule oben herrührt, an der die Flügel und das Heck befestigt sind.

In der Liste der militärischen Transportflugzeuge verwenden die meisten die gleiches Flügeldesign. Die einzigen Ausnahmen sind solche, die auf einem Zivilflugzeug basieren.

Der Flügel ist so lang, dass er sich beim Aufbringen von Hubkräften erheblich verbiegt. Daher ist ein anfänglicher anhedrischer Winkel vorhanden, um einen Teil dieser Biegung zu korrigieren, da ohne ihn die resultierende Dieder in Situationen mit hohem Auftrieb übermäßig groß wäre und einen Mangel an Rollkontrolle verursachen würde.

Ein Grund für die Verwendung eines anhedrischen Flügels in Frachtflugzeugen besteht darin, dass sich die Flügel mit hoher Geschwindigkeit anheben und gerade herausragen. Wenn Sie sich die B-52 ansehen, sind die Flügel so lang, dass die Flügel im Flug aufflammen, obwohl sie am Boden die Ausleger benötigen.

Es ist interessant, dass einige der leichtesten Flugzeuge der Welt - Flex-Wing-Hängegleiter und angetriebene "Trikes" - eine ähnliche anhedrische Konfiguration wie die massive An-225 haben. Der Grund für den Hängegleiter besteht darin, auch bei Vorhandensein eines Seitenschlupfes aufgrund von nachteiligem Gieren eine gute Rollreaktion aufrechtzuerhalten. Das heißt, um die "effektive Dieder" des Flügels - das durch Seitenschlupf erzeugte Rolldrehmoment - in dem Teil der Flughülle, in dem die Handhabung am kritischsten ist, nahe Null zu halten, obwohl die Geometrie des überstrichenen Flügels oder des Deltaflügels a beiträgt Diederartiges Rolldrehmoment bei vorhandenem Seitenschlupf.

In einem modernen Drachen hängt der Pilot frei an einem Gurt, der in der Nähe des Schwerpunkts angebracht ist. Wenn er also keine Kraft mit seinen Muskeln ausübt, wirkt sein Gewicht effektiv auf den Schwerpunkt, sodass es keinen gibt "Pendeleffekt" (Schwerpunkt weit unterhalb der Mitte des Luftwiderstands des Flügels) oder die aerodynamische Interferenz zwischen Rumpf und Flügel (siehe https://www.av8n.com/how/htm/roll.html#sec-other- Slip-Roll), die dazu beitragen, die "effektive Dieder" in einem hochflügeligen Flugzeug wie der An 225 in die positive Richtung zu verschieben.

Mit einem modernen Frachtjet kann ungünstiges Gieren gut sein. auf andere Weise gesteuert, aber zu viel "effektive Dieder" (Slip-Roll-Kopplung) aufgrund von Sweep, niedrigem Schwerpunkt und hoher Flügelplatzierung kann bei starkem Seitenwind immer noch zu unangenehmem Handling führen und zu Dutch Roll-Oszillationen beitragen. Es kann auch nachteilige Folgen haben, wenn der Pilot nicht verhindert, dass das Flugzeug bei einem Leistungsverlust eines oder mehrerer Triebwerke seitwärts zum Luftstrom giert. (Siehe den entsprechenden Kommentar in dieser Antwort auf eine andere Frage - https://aviation.stackexchange.com/a/56481/34686)

Wenn Sie über die Rollstabilität nachdenken, ist es wichtig zu bedenken, dass die Schlupf-Roll-Kupplung - dh die positive "effektive Dieder" - ein wesentlicher Bestandteil der Rollstabilität ist und der Grund dafür ist, dass eine Hochflügelebene dazu neigt stabiler (oder weniger instabil) in Bezug auf Rollstabilität oder Spiralstabilität als eine Tiefflügelebene mit genau der gleichen physischen Flügelform einschließlich Diederwinkel. Der Hochflügel lässt sich auch leichter mit dem Ruder allein über eine Gleitrollkupplung durch Kurven fahren. (Eine unterhaltsame Übung zum Ausprobieren - fragen Sie sich: "Könnte ich dieses Flugzeug landen, wenn das Steuerjoch abfällt?) Aber das Hochflügelflugzeug ist bei starkem böigem Seitenwind weniger angenehm zu handhaben und leidet eher unter einer Rollrate wenn der Pilot das Ruder nicht richtig benutzt und das Flugzeug beim Einfahren in eine Kurve ungünstig gieren und seitlich rutschen lässt.

Wenn ich mich nicht irre, heißt es in früheren Antworten, dass ein hoher Massenschwerpunkt das Flugzeug destabilisiert, was durch das anhedrische Design der Flügel umgangen werden kann.

In einer solchen Situation muss daran erinnert werden, dass die An-225 für den Transport des russischen Space-Shuttle-Buran ausgelegt ist!