Frage:
Warum sind keine Passagierflugzeuge mit gemischten Flügeln in Betrieb?
Trebia Project.
2015-02-19 03:04:36 UTC
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Gemischte Flügel sind vorteilhafter, wenn es um die Steigerung der Kraftstoffeffizienz und die Geräuschreduzierung geht. Bisher hat sich jedoch kein Hersteller entschieden, diese Flugzeuge für den Betrieb großer Fluggesellschaften herzustellen. Was sind die Hemmfaktoren in der Branche, wenn diese Konfiguration nicht verwendet wird?

Soweit ich vermuten kann:

  • Es handelt sich um eine komplett neue Konfiguration mit geringer Erfahrung. Hohes Risiko.
  • Flugzeuge werden im VLA-Sektor (> 500 Passagiere) sein, ein Sektor, der heutzutage nicht sehr attraktiv ist.
  • Die Evakuierungsgrenze von 90 Sekunden muss eingehalten werden.
Verwandte: [Warum gibt es wirklich nur ein grundlegendes Design für Passagierflugzeuge?] (// aviation.stackexchange.com/q/8649)
auch Fensterplätze, selbstladende Fracht sieht gerne nach draußen. und ein gutes Fenster ist vertikal
Aus der verwandten Frage habe ich auch zusätzliches Gewicht aufgrund der Druckform (eliptisch oder abgerundet) extrahiert und zusätzlich zum Risiko die Zertifizierungsrisiken hinzugefügt (aber das ähnelt irgendwie der Einführung von Verbundwerkstoffen).
@TrebiaProject Es besteht ein viel größeres Risiko, ein völlig neues Design für den Personenverkehr zertifizieren zu lassen, als dasselbe Design mit unterschiedlichen Materialien zu erhalten. Im letzteren Fall handelt es sich um eine Frage der Materialeigenschaften, während im ersten Fall eine völlig andere Struktur vorliegt Es ist bereits bekannt, dass dies mögliche regulatorische Probleme hat (z. B. Evakuierung), und es muss viel mehr Stress durch Druckbeaufschlagung verursacht werden.
@cpast stimmt zu, Sie haben einen Punkt.
Hier ist eine verwandte Frage: http://aviation.stackexchange.com/questions/8649/why-is-there-really-only-one-basic-design-for-passenger-airplanes
Gleicher Link wie zuvor.
Acht antworten:
Peter Kämpf
2015-02-19 14:09:26 UTC
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Alle Studien, die bisher einen Vorteil für Blended-Wing-Körper (BWB) zeigten, waren fehlerhaft.

Der am häufigsten verwendete Trick besteht darin, ein vorhandenes Verkehrsflugzeug mit einem hypothetischen BWB zu vergleichen, das ebenso hypothetische Triebwerke mit verbesserten Eigenschaften verwendet Effizienz, wie man es in 20 Jahren erwarten kann. Dies maskiert die Ineffizienz des BWB-Konzepts und bringt die Kombination zum Vorschein.

Das BWB hat immer mehr Oberfläche als ein vergleichbares herkömmliches Design. Dies führt zu mehr Reibungswiderstand und mehr Hautmasse, was den Vorteil der größeren Flügelwurzel (die zur Reduzierung der Flügelholmmasse beiträgt) mehr als ausgleicht. Wenn Sie echte Daten mögen, verwenden Sie den Avro Vulcan als frühes BWB und vergleichen Sie ihn mit seinen Zeitgenossen. Beachten Sie, dass Entwurfsversuche für ein Verkehrsflugzeug auf der Basis des Vulcan ( Typ 722 Atlantic) nirgendwohin führten.

Warum werden diese BWB-Studien veröffentlicht? Der Autor erhält mehr Aufmerksamkeit, wenn er einen "revolutionären Durchbruch" behauptet, als wenn er ehrlicher ist und zugibt, dass das Konzept ein Idiot ist. Sogar Boeing oder Airbus veröffentlichen gerne BWB-Studien, damit die Öffentlichkeit den Eindruck bekommt, der Konkurrenz voraus zu sein. Es ist schrecklich, solche akademisch unehrlichen Studien zu lesen - Sie müssen Zeit aufwenden, um der Sache auf den Grund zu gehen und die Handlung zu enträtseln; Sobald Sie dies jedoch einige Male getan haben, werden sie alle gleich. Aber im Vergleich zu Studien vor 60 oder 80 Jahren, in denen der Autor sachlich auflistet, was er getan hat und warum es nicht funktioniert hat (nur so kann man etwas lernen), sind diese modernen Studien Zeitverschwendung.

Interessanter Standpunkt. Gibt es Studien, die bestätigen, was Sie sagen, d. H. Dass gemischte Flügelkörper keinen Effizienzvorteil haben?
@florisla: Diese werden von der Industrie erstellt (haben selbst gemacht) und werden nicht veröffentlicht. Der Zirkus von PR und Academia unterscheidet sich stark von "echten" Ingenieurarbeiten.
Mehr Oberfläche bedeutet nicht immer mehr Reibungswiderstand. Berücksichtigen Sie, dass Eckströmungen im Rumpf / Flügel-Übergang schleppender sind als offene Oberflächen. Jedenfalls ist klar, dass eine solche Konfiguration global schleppender sein wird, aber auch mehr Passagiere zulassen wird. Der Schlüsselparameter hier ist der Kraftstoff pro Sitz und nicht der globale Luftwiderstand. Wahrscheinlich sollte BWB mit einem relativ größeren Flugzeug verglichen werden (gleiche Anzahl von Sitzen).
@TrebiaProject: Wenn Sie den Luxus genießen, Flügel-Rumpf-Kreuzungen für ein schmales Band von Auftriebskoeffizienten zu entwerfen, bedeutet übermäßiger Interferenzwiderstand mühsame Arbeit. Und ja, die Auswahl einer fehlerhaften Metrik für Vergleiche ist ein weiterer dieser Tricks. Die sauberste Basis sind die Sitzmeilenkosten.
@PeterKämpf Die Tatsache, dass mehrere Flugzeuge an dieser Kreuzung eine Verkleidung haben, zeigt, dass es einen Geschäftsfall (Gewichtsauswirkung) gibt, die Verkleidung zur Reduzierung des viskosen Widerstands (möglicherweise unterstützt sie auch das Stoßwellenmuster im Überschallbereich) im Austausch gegen weiteren Reibungswiderstand einzubeziehen.
Wäre ich richtig, wenn ich davon ausgehen würde, dass das Grundproblem darin besteht, dass "die Röhre" wirklich schwer zu schlagen ist, wenn Sie einen ** nutzbaren ** Passagier- oder Laderaum einschließen müssen?
@VilleNiemi: Sie haben zu Recht betont, dass dies der Schlüssel ist. BWBs sind platzsparend und nur attraktiv, bevor man sich alle Details ansieht. Es ist der Effekt "Gras ist auf der anderen Seite des Zauns grüner".
Ah ja, die schmutzigen Details wären von der anderen Seite unsichtbar ... Danke.
@TrebiaProject.: Eine gut gemachte Flügel-Rumpf-Kreuzung verwendet eine moderate Verkleidung, da sie die Oberfläche ** reduziert **. Denken Sie darüber nach: Die Länge eines Viertelbogens ist weniger als doppelt so groß wie der Radius des Bogens.
@PeterKämpf Ich bezog mich auf den Eckfluss mit einer schlechten Erklärung an meiner Seite.
Koyovis
2017-10-12 09:47:54 UTC
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Mischflügel sind vorteilhafter, wenn es um die Steigerung der Kraftstoffeffizienz und die Geräuschreduzierung geht.

Das wurde nicht bewiesen. Es mag aerodynamische Vorteile geben, aber leider muss ein Flugzeug auch eine tragende Struktur haben. Und wenn wir uns eine konventionelle Konfiguration ansehen, sehen wir einen Druckbehälter (den Rumpf), der von einer Hebefläche (dem Flügel) getragen wird. Jedes hat seine eigene Funktion und ist dafür optimiert:

  • Der Rumpf hat einen runden Querschnitt, da dies die leichteste Form eines Druckbehälters ist, die wir herstellen können. Kippen Sie es und es bietet auch etwas Auftrieb.
  • Der Flügel hat die niedrigste Oberfläche, mit der wir davonkommen können, um den Reibungswiderstand zu minimieren. Andere Faktoren in der Optimierungsgleichung sind der induzierte Widerstand und das Strukturgewicht.

Kombinieren Sie nun die beiden Funktionen. Ein gemischter Flügel oder ein Hubkörper muss ebenfalls unter Druck gesetzt werden. Wie machen wir das? Alles andere als ein Druckzylinder wird schwer und zusätzliches Gewicht bringt eine Widerstandsstrafe mit sich. Wenn wir uns einen Druckzylinder im gemischten Flügel vorstellen, fragen wir uns sofort, ob der Flügel nicht zu groß für die erforderliche Passagiernutzlast ist.

Beginnen Sie mit einer Passagiernutzlast, bauen Sie einen Druckbehälter um sie herum und sorgen Sie dafür Hebeflächen ... Ich habe immer noch das konventionelle Layout. Vögel, Fledermäuse und Insekten haben ebenfalls diese Anordnung, die Natur hat auch die Vorteile eines gemischten Flügels nicht gesehen. Die Antwort auf Ihre Frage könnte einfach sein, dass das herkömmliche Layout am besten ist.

"Vögel, Fledermäuse und Insekten haben auch diese Anordnung, die Natur hat auch die Vorteile eines gemischten Flügels nicht gesehen." Mantas haben einen gemischten Flügel, aber sie arbeiten unter Wasser.
Carlo Felicione
2016-07-12 06:18:39 UTC
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Wie jedes andere technische Artefakt sind Flugzeuge ein Produkt von Kompromissen zwischen Design, Missionsprofil, Aerodynamik, Flugdynamik, Strukturen, Triebwerk, Systemen, Wartungsanforderungen, Flughafenanforderungen usw. Wie sich herausstellte, hatte Jack Northrop Recht: Fliegende Flügel und Mischflügelkonstruktionen sind die aerodynamisch perfekteste Lösung für Unterschall-Schwerflugzeuge mit dem zusätzlichen Vorteil eines sehr geringen Radarquerschnitts, der sich ideal für militärische Anwendungen eignet.

Als ich Praktikant bei Boeing in Everett, WA, war Bereits im Jahr 2000 haben wir über die Idee nachgedacht, Flügel für zivile Transporte zu fliegen. Während die Aerodynamik sie für Design und Bau sehr attraktiv macht, gibt es einige zusätzliche Bedenken, die zusammen die weitere Entwicklung eines zivilen Verkehrs in dieser Konfiguration verhindern.

EINFACHE MONTAGE - Es ist einfacher, a zu montieren Semi-Monococque-Rumpf und Flügelkasten im Gegensatz zu einem einzelnen großen Flügelkasten mit einer Kabine im Inneren.

EVAKUIERUNG VON NOTFÄLLEN - Der größte Nachteil von großflächigen fliegenden Flügeln besteht darin, dass weniger Oberflächen für den Bau eines begehbaren Eingangs zur Verfügung stehen und Ausgangstüren, was es schwierig macht, das Flugzeug in einer Notsituation schnell zu evakuieren. Als Maßstab kann eine A-380 in wenigen Minuten insgesamt 700 Personen evakuieren, aber der Rumpf bietet auch Platz für nicht weniger als 16 Notausgänge, die mit Fluchtrutschen / Flößen ausgestattet sind. Diese Anzahl von Ausgängen ist auf einem fliegenden Flügel nicht möglich, was die Durchführung einer Evakuierung im Notfall schwieriger und gefährlicher macht.

EINFACHE WARTUNG - Herkömmliche Verkehrsflugzeuge enthalten ihre Triebwerke und Systeme in leicht zugänglichen Abteilen entlang des untere Teile des Rumpfes und Flügel- oder Heckkegelmasten. Auf einem fliegenden Flügel sind diese Systeme tief in die Struktur eingegraben, wo sie nicht leicht zugänglich sind.

FLUGHAFENINFRASTRUKTUR: Fliegende Flügel werden sehr große Spannweiten haben, die die Maßgrenzen bestehender Landebahnen, Rollwege, Rampenschürzen, Terminaltore usw. überschreiten und die Strecken zu Flughäfen einschränken, auf denen diese Flugzeuge untergebracht werden können. Dies wirkt sich direkt auf die operative Flexibilität der Fluggesellschaften aus, die optimale Strecken, große Mengen an zahlendem Passagierverkehr usw. maximieren möchten.

cap'n fast
2017-04-19 20:21:29 UTC
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Das unter Druck stehende interne Volumen wird ziemlich groß sein. Die Verwendung eines Zylinders im Blended Wing Body (BWB) als Passagierfach ist möglich. Gewichtsverlust, Strukturerhöhung bei Lasten für unter Druck stehende Abteile (Passagiere und kritische Ladung).

In Anbetracht der Wartung lassen Inspektionen und Reparaturen von Verbundstrukturen von Oberflächen mit zusammengesetzten Kurven und kritischer Oberflächenfeinheit zu wünschen übrig. Eine dieser langfristigen Kosten: Kraftstoffverbrauch. Die Fluggesellschaften achten darauf, da dies die größten langfristigen Kosten darstellt. Kann ein Plus sein, wenn sich die Sitzmeilenkosten herausstellen.

Versicherung. Kein vorhandenes vergleichbares Flugzeug zum Vergleich. Was wird die Deckung Ihrer Meinung nach kosten? Buchhalter und Statistiker sind keine Dummköpfe. In der Vergangenheit hat das Flugzeugdesign die Fähigkeiten der Kraftwerke immer übertroffen. Wir müssen Entwürfe für bestehende Kraftwerke berücksichtigen. SR-71 flog zuerst mit J-75, weil die J-58 noch nicht da war. Überlegen Sie nicht einmal, was in zwanzig Jahren ein Kraftwerk sein wird.

Die Versandzuverlässigkeit muss für alle Entwurfsphasen berücksichtigt werden. Wenn Sie die Triebwerke hoch oben auf dem BWB montieren, werden Sie schnell Triebwerkswechsel vornehmen, geschweige denn Inspektionen vor und nach dem Flug ganz unten auf meiner Liste der Lieblingsbeschäftigungen. Die Infrastruktur des Bodendienstes muss viel überlegt werden.

Wo schlagen Sie vor, Kraftstoff in der Struktur zu speichern? Neben dem Fahrgastraum? Selbstladende Fracht wird das nicht mögen.

Die Effektivität der Grenzkontrollfläche wird das zulässige Gewicht und die Ausgleichshülle einschränken. Die Bewegung von Kraftstoff zur Aufnahme der Bewegung von selbstladender Fracht und die Platzierung von nicht selbstladender Fracht erhöht die Komplexität. inakzeptabel. Die Fluggesellschaften leben vom KISS Principal.

Flugzeughersteller und Fluggesellschaften aller Art erwägen seit zwanzig Jahren BWB-Flugzeuge und haben noch keine in Betrieb genommen. Fragen Sie sich warum.

Hallo. Willkommen bei Aviation.SE. Bitte bearbeiten Sie Ihre Antwort, um lesbar zu sein. Für einen englischen Muttersprachler ist es kaum verständlich. Andere werden wirklich kämpfen.
Fadly A. Rahman
2015-11-18 11:31:51 UTC
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Normales Einzel- oder sogar Doppelruder funktioniert nicht mit einem fliegenden Flügel. Dies ist auf ein Verhältnis von Länge zu Spannweite zurückzuführen. Normale Flugzeuge haben ein Verhältnis von Länge zu Spannweite von mehr als 1. Fliegende Flügel haben dagegen ein Verhältnis von weniger als 1. Um dieses Problem zu lösen, muss der Konstrukteur entweder das Ruder vergrößern oder mehr Ruder hinzufügen. Zum Beispiel bis zu 4 in YB-49. Dieses vergrößerte oder hinzugefügte Ruder bietet jedoch auch zusätzlichen Luftwiderstand, wodurch der Vorteil des fliegenden Flügels bei geringem Luftwiderstand zunichte gemacht wird.

Bei ruderlosem Design ist das Problem die Gierstabilität. Ruderlose Flugzeuge verwenden eine Art Differentialbremssystem, um die Gierkontrolle zu gewährleisten. Das Problem ist, dass dieses System keine statische Stabilität bietet, wie es ein Ruder bietet. Um einen gewissen Anschein von Gierstabilität zu erzeugen, muss das Differentialbremssystem während der gesamten Flugdauer regelmäßig angepasst werden. Manuell gemacht, hätte dies den Piloten schnell ermüdet. Ein ruderloses Flugzeug benötigt also eine Form von autonomem FCS, um dies zu handhaben. Dieses automatisierte System berücksichtigt die zusätzlichen Kosten und fügt einen zusätzlichen Fehlerpunkt hinzu. Dies beschränkt die Verwendung dieser Art von Design nur auf ein Militär und nicht auf kostenbewusste Verkehrsflugzeuge.

Thirdsyphon
2016-07-12 04:19:34 UTC
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Die obigen Antworten sind alle sehr gut, aber ich vermute, dass der wichtigste Grund für den Mangel an Passagierflugzeugen mit gemischten Flügeln der einfachste ist: Flyer scheinen sie nicht sehr zu mögen.

"Boeing wollte in seinen 20-Jahres-Geschäftsplänen ein Verkehrsflugzeug mit gemischten Flügeln entwickeln, stellte jedoch bei ihren ersten Tests des Designs fest, dass es den Passagieren überhaupt nicht gefiel. b> Das Theaterdesign der Sitzplätze führten einfach nicht zu einem günstigen Ergebnis, und das veranlasste Boeing, alle kommerziellen Anwendungen für das Design mit gemischten Flügeln einzustellen, jedoch keine militärischen Anwendungen. " [Hervorhebung hinzugefügt]

http://occupytheory.org/boeing-797-hoax-debunked/

All das würde ich sagen Seien Sie interessiert zu sehen, ob Passagiere durch eine Kombination von Folgendem dazu gebracht werden könnten, ihre Meinung zu ändern:

1) Verbesserte Anzeige- und Beleuchtungstechnologie in den Jahren seit dem letzten Test dieses Designs. (Angenommen, das Problem war Klaustrophobie durch fehlende Fenster).

2) Immer kleiner werdende Sitzbreite und -neigung bei bestehenden Designs für die Economy Class. Wenn ein Design mit gemischten Flügeln auch nur ein kleines bisschen mehr Platz bietet (mir ist klar, dass die Analyse oben darauf hindeutet, dass dies nicht der Fall ist, aber wenn ), könnten preisbewusste Reisende, die buchstäblich die Prise spüren, dies tun gewonnen werden.

3) Wenn gemischte Flügelkonstruktionen messbar schneller sind als ihre Gegenstücke mit Flügeln und Rumpf, ist das Gold wert. Wenn Sie einen Fokusgruppenteilnehmer fragen, ob er Fenster mag, sagt er natürlich Ja. Wenn Sie sie jedoch bitten, den Wert von Fenstern gegenüber der Rasur einige Stunden vor ihrem Flug zu bewerten, erhalten Sie möglicherweise eine andere Antwort.

Könnte das Problem der Klaustrophobie vermieden werden, indem nur Passagiere in der Nähe der Ränder sitzen und der mittlere Bereich für Fracht verwendet wird (eine "Kombikonfiguration")?
Marcelo Pacheco
2015-10-06 09:34:40 UTC
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Der erste Schritt wäre ein BWB-Militärtransport. Die skalierten Drohnen X48B / X48C halfen, viele Probleme im Zusammenhang mit der Kontrolle zu verstehen. Die Kosten für B2-Bomber resultierten hauptsächlich aus frühen Stealth-Materialien und dem frühen Einsatz von Verbundwerkstoffen in großem Maßstab. Wenn eine B2 mit aktuellen Stealth-Materialien überarbeitet und die Verbundkosten gesenkt würden, würde der Bau einen Bruchteil dieses Wertes kosten. Die verbleibende erhebliche Herausforderung bei großen BWB-Flugzeugen ist die Druckbeaufschlagung. Die Rohr- und Flügelform lässt sich viel leichter unter Druck setzen ( Flügel ist nicht unter Druck stehendes Rohr ist eine der am einfachsten zu unter Druck stehenden Formen.) .BWB-Flugzeuge scheinen eine größere Oberfläche zu haben, aber das trifft nicht auf ein Flugzeug mit der gleichen Fracht- / Passagierkapazität zu. Entscheidend ist auch nicht die Gesamtoberfläche, sondern der Gesamthub gegenüber dem Gesamtwiderstand. Ein Körper mit hohem Auftrieb und geringerem Luftwiderstand / Hub-Verhältnis ermöglicht eine Fahrt in größerer Höhe, wodurch der Kraftstoffbedarf erheblich reduziert würde. Das vorgeschlagene BHB-Verkehrsflugzeug entspricht in etwa einem A380 mit einer viel kürzeren Länge, einer viel breiteren Kabine und der Fähigkeit, Fracht weiter nach außen zu befördern Ein A380 hat 4 ziemlich große Turbofan-Triebwerke. Ein BWB der gleichen Größe hätte 3 ähnlich große Turbofans im hinteren Rumpf.

Herzlich willkommen. Ich bin mir nicht sicher, ob es eine Antwort auf die Frage gibt: * Was sind die hemmenden Faktoren für Passagierflugzeuge? *
Das interne Volumen eines BWB ist in der Tat größer als das einer vergleichbaren herkömmlichen Konfiguration. Das ** nutzbare ** Innenvolumen (das ohne schwerwiegende Gewichtsverluste unter Druck gesetzt werden kann) ist jedoch kleiner.
Burnelli Support
2017-10-12 08:30:27 UTC
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Die erste eingehende Untersuchung der Hubrumpfkonfiguration seit 80 Jahren von David Singg an der Universität von Toronto zeigt, dass der LFC im Vergleich zu Rohr und Tragfläche die doppelte "Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs" des BWB / HWB aufweist. Bestätigung der Arbeit des in Texas geborenen Vincent Burnelli von 1921 bis 1964. Google Burnelli-Flugzeuge.

Link melden ... http://oddjob.utias.utoronto.ca/~dwz/Miscellaneous /ReistZinggJofA2016.pdf

Die BWB war ein guter Schritt vorwärts von der Rohr- und Flügelkonfiguration, aber jetzt ist das effizienteste und nützlichste Design entstanden. Auch dies garantiert keine Produktion. So wie der BWB nicht akzeptiert wurde, weil er zu radikal ist, wird es Jahre dauern, bis der Hubrumpf Akzeptanz findet. Weitere Forschung wird folgen.

Willkommen auf der Website. Ein Link wäre gut.
Wenn es um [diese Präsentation] geht (http://arrow.utias.utoronto.ca/crsa/iwacc/2016/utias-zingg.david-2016iwacc.pdf): Es werden nur die aerodynamischen Eigenschaften und keine Auswirkungen des strukturellen Gewichts aufgeführt.
Dies ist eine erste Studie. Ich hatte auf weitere Einzelheiten gehofft. Ich erwarte in Zukunft detailliertere Studien.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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