¿Cuáles son las ventajas de un Spinning Wing (Efecto Magnus) y por qué no se ha producido comercialmente?

¿Cuáles fueron las ventajas y por qué nunca se produjo?

Diagrama de avión de ala giratoria

complejidad supongo
¿Qué te hace pensar que hubo alguna ventaja?
Me parece que las fuerzas giroscópicas serían enormes para un tambor tan grande. Los aviones modernos pasan por neumáticos con mucha frecuencia porque patinan cuando tocan el pavimento inicialmente. Se ha demostrado que no es factible hacer girar previamente las ruedas para reducir el derrape porque incluso las ruedas relativamente pequeñas han producido fuerzas giroscópicas que dificultan la maniobrabilidad durante el aterrizaje.
Sin embargo, esto me hizo pensar que tal vez una especie de piel de tela podría colocarse sobre el exterior del ala y girarse para que no haya un cilindro pesado, sino una pieza de tela liviana que envuelva y gire alrededor del ala. . Esto también proporcionaría más área de superficie para atrapar el aire y las alas seguirían siendo funcionales en el caso de que la fuente de energía que gira deja de funcionar. Incluso podría usarse solo en el despegue para obtener más sustentación, lo que permitiría despegar en distancias más cortas. Esto parece mucho más factible de esta manera.
Aplicable: fanwing.com Uno de los beneficios reclamados es una velocidad de pérdida extremadamente baja. No tengo idea, acabo de ver el sitio hace unos meses y reconocí tu dibujo de arriba como lo que el sitio estaba promocionando.
Hay muchos diseños, como el ala giratoria y el aerodino, que funcionan bien, pero que dependen completamente de tener potencia para la sustentación. Eso es un factor decisivo porque los motores se apagan. Cualquier diseño que DEBE tener energía para sustentación nunca será un sistema principal para ningún avión en vuelo. La única razón por la que usamos el helicóptero es la autorrotación. No estamos para eso, los helicópteros serían suicidas. Otro ejemplo de 99% excelente asesinado por 1% que rompe tratos.

Respuestas (1)

Se produjeron algunos prototipos anteriores de aviones de ala giratoria, pero ninguno tuvo éxito. El diseño tiene algunas desventajas muy serias. Uno de los principales problemas parece ser los efectos giroscópicos no deseados.

Producción

... ¿por qué nunca se produjo?

Parece que se han producido varios prototipos de aviones a gran escala con alas giratorias de efecto Magnus:

  • 921-V - Plymouth. 1930.
  • X772N - Unión Aeronaves Co. 1931.

Puede ser que el 921-V sea el único que haya volado, estrellándose después de un vuelo.

ingrese la descripción de la imagen aquí El avión Flettner

Construido en 1930 (EE. UU.), se informa que el 921-V voló al menos una vez, y terminó su corta carrera con un aterrizaje forzoso. Tres cilindros con discos que funcionan como alerones impulsados ​​por un motor separado. ¡Se necesita información sobre este diseño! Es probablemente el único avión equipado con alas cilíndricas que logró despegar.

De Pilotfriend.com

En la práctica, el efecto puede ser menos eficiente que las alternativas convencionales.

A principios de la década de 1920, la fuerza de un cilindro giratorio se utilizó para impulsar un barco de vela. La idea, propuesta por Anton Flettner de Alemania, era reemplazar el mástil y las velas de tela con un gran cilindro que hacía girar un motor debajo de la cubierta. La idea funcionó, pero la fuerza de propulsión generada fue menor que la que habría generado el motor si hubiera estado conectado a una hélice marina estándar.

de la nasa

Ventajas

¿Cuáles fueron las ventajas?

El artículo al que se hace referencia sugiere

Más sustentación del ala y menos resistencia son los principales objetivos de los investigadores de la aviación. Tal vez el ala Magnus proporcione las respuestas... La nave está propulsada por un motor a reacción de turbina de gas convencional, mientras que los tambores son girados por un motor de pistón separado. Alas pequeñas, cargas pesadas y despegues rápidos serían sus grandes ventajas.

Desventajas

El desarrollador de un modelo de trabajo escribió sobre algunas de las desventajas (pruebe una traducción de Google de esa página para obtener más información):

  1. Si la rotación del cilindro se vuelve lenta o se detiene accidentalmente, su elevación desaparece por completo. Este avión nunca podrá planear.

  2. Si una ráfaga sopla desde atrás durante un vuelo lento (despegue o aterrizaje), las alas del cilindro generan una fuerza descendente.

  3. Las alas giratorias del cilindro generan un fuerte efecto giroscópico, lo que dificulta que el avión cambie de actitud.

Ver video y comentarios.

La NASA hizo algunos experimentos con cilindros giratorios para flaps (no fuente principal de sustentación)

OV-10 con flaps cilíndricos giratorios

concluyeron

Estos experimentos demostraron, por un lado, la eficacia de un sistema de sustentación tan alto, pero, por otro lado, la debilidad en las cualidades de manejo debido a las fuerzas giroscópicas en una configuración de avión de este tipo.

De Una revisión del efecto Magnus en aeronáutica

El Ejército de los EE. UU. también realizó un estudio del uso del efecto Magnus en aeronaves VISTA Y EVALUACIÓN PRELIMINAR DE SISTEMAS AERONÁUTICOS DE ELEVACIÓN DE ALA GIRATORIA DE EJE HORIZONTAL

ingrese la descripción de la imagen aquí

Es difícil sacar una conclusión simple ya que el estudio analizó una amplia variedad de sistemas. Para cilindros giratorios en ala (RCIW) escribieron

Dichos sistemas no parecen tener mérito como dispositivos STOL.

Gracias @RedGrittyBrick nuevamente, eres el que responde a casi todas mis preguntas de manera profesional y buena.
¡Gran respuesta! Ha hecho de esta página la fuente definitiva de planos de efecto Magnus en todo Internet.
Agregaría que las alas con efecto Magnus no parecen proporcionar una mejor eficiencia. La resistencia inducida seguiría siendo la misma (y es inversamente proporcional a la envergadura del ala, por lo que acortar el ala solo empeora las cosas) y, al ser más gruesa, no parece que deban tener una resistencia de forma más baja.
¿No podría contrarrestar las fuerzas giroscópicas con otro cilindro dentro del primero girando en la dirección opuesta? El artículo parece afirmar que la turbulencia se reduciría o incluso eliminaría. ¿La diferencia adicional entre las velocidades del flujo de aire superior e inferior no aumentaría la turbulencia?
@CJDennis: Creo que podría ver Dinámica de volantes de contrarrotación . Eso agrega mucho a la complejidad y el peso. Necesitaría una estructura y cojinetes mucho más fuertes para mantener los dos cilindros separados mientras la aeronave se inclina, gira o se inclina hacia arriba o hacia abajo. Cualquier fracaso puede ser espectacular.
¡Esto me ha dejado boquiabierto! ¡También me encanta la idea de un chorro de efecto magnus! Puede que me esté equivocando en el vector de momento angular, pero ¿no amortiguarán los cilindros giratorios el efecto de la turbulencia en el fuselaje?
@shortstheory: Probablemente empeoraría las cosas, efecto giroscópico. Para amortiguar una fuerza, la fuerza de reacción tendría que oponerse a la fuerza de acción. En los giroscopios, la fuerza de reacción es ortogonal a la fuerza de acción y al eje de rotación. Con esta disposición, el eje de rotación es el cabeceo, por lo que el giroscopio acopla el balanceo y la guiñada.
Tenga en cuenta que el prototipo YOV-10A que se muestra arriba estuvo alojado en el Yankee Air Museum en el aeropuerto Willow Run en Michigan, EE. UU., hasta que fue destruido por un incendio el 9 de octubre de 2004. ov-10bronco.net/news_detail.cfm?NewsID=319
¿Cuáles son las ventajas de un Spinning Wing (Efecto Magnus) y por qué no se ha producido comercialmente?
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