¿Cómo diseñar un avión de despegue casi vertical?

¿Cómo diseñar un avión de despegue casi vertical, conceptualmente?

Digamos que tengo un avión, similar a un Zenith 701. Digamos que tiene una velocidad de pérdida de 50 mph y un área de ala de 60 pies cuadrados y pesa 500 libras.

Ahora quiero que aterrice a 20 mph con toda la potencia y el volumen de mi cola sea suficiente para mantener el morro arriba a 30 grados. También tengo slats y flaps para asegurar que mi ala se detenga por encima de los 30 grados AOA.

Digamos que mi HP máximo es 100. Entiendo que, como regla general para los aviones GA, el empuje es 4x100hp = 400 lbs. El empuje vertical sería de 400 lbs x sen 30 grados x 65 % de eficiencia de la hélice para una hélice en ascenso, lo que me da un componente de empuje vertical de 400 x 0,6 x 65 % = 160 lb de empuje vertical.

Ahora, solo necesito producir 500-160 = 340 libras de sustentación de mis alas. Así que aumenté el tamaño de mis alas para poder volar a 20 mph con una sustentación de 340 lbs.

¿Es esto correcto, al menos conceptualmente?

Respuestas (1)

Sí, eso es conceptualmente correcto. Es posible que deba montar un área enorme, ya que la sustentación es proporcional a V 2 .

Problemas a resolver que puedo ver:

  • La nave dependería de las fuerzas aerodinámicas para mantener la actitud, lo que sería muy ineficaz a 20 mph. Sería aconsejable un sistema de válvula de alivio de presión secundaria para el control de posición.
  • Aterrizar a 30 grados con la nariz hacia arriba no será fácil desde la perspectiva de la vista desde el suelo y para el diseño del tren de aterrizaje.
  • El efecto suelo cambiará la actitud de la embarcación si no se diseña cuidadosamente.
  • Un ala que no entre en pérdida hasta los 30° será una tarea difícil, y no es aconsejable aterrizar al borde de la pérdida, necesitará algo de margen.
Y si llegas a la pérdida AOA en un ala con slats, la pérdida puede ser bastante violenta, básicamente una pérdida LE en toda el ala a la vez. Conozco a un tipo que pudo persuadir a un Pegazair para que entre en pérdida con los listones hacia afuera, acelerándolo con movimientos fuertes, y volcó tan violentamente que su bolsa de vuelo salió del área de equipaje y terminó en su protector antideslumbrante.
¿Qué es un "sistema de válvula de alivio de presión secundaria para control de actitud"???
FYI: Los cenit no se detienen hasta pasados ​​los 30 grados. Escuché que algunos de los pilotos de Highlander Bush hacen aterrizajes alfa altos: primero arrastran la cola en el suelo, luego golpean las ruedas hacia abajo, ¡hasta 1,000 pies / min con su suspensión de 36 "......!
Además, los lazairs se estancan a 18 mph. Supongo que podría simplemente copiar sus volúmenes de control para obtener los controles del tamaño correcto.
Un sistema de válvula de alivio de presión separado: un par de tuberías que van hacia la parte delantera y trasera y las puntas de las alas, si es necesario, una válvula se abre y deja de controlar el flujo de aire. Como en el Harrier.
Vaya. lindo. ¿Por qué las puntas de las alas? ¿Supongo que eso es para los alerones de punta de ala y el lavado de hélice se encarga de los controles de cola? Yo diría que opte por flaperones, flaps de cuerpo entero y alerones. Mejor aún, un flap junkers, que se encuentra debajo del ala. Esto es lo que tienen los Zenith 701 para maniobrar a baja velocidad, que entiendo pueden despegar en 25' con viento de frente, o 50', sin viento de frente. Los Zenith701 también tienen raíces de ala extendidas. Sus alas no comienzan en el fuselaje. Me han dicho que esto da más aire limpio a la cola en vuelos a baja velocidad.
Hmm, después de un poco de deliberación, no creo que la ruta alfa alta sea el camino a seguir. Si lo fuera, los pilotos de la selva de Alaska lo estarían haciendo y podrían aterrizar en 10' y despegar en 10' con aterrizajes y despegues de apariencia normal. ¡Un aterrizaje de 10' y un despegue de 10' es suficiente para mí!
@ Fred, supongo que está hablando de algo similar a cómo maniobra un Harrier cuando se cierne. Utiliza aire de purga del motor para controlar el movimiento alrededor de los tres ejes. Por supuesto, sin un motor a reacción, no estoy seguro de cómo lograría esto.
La forma de hacerlo sin un jet es la propulsión distribuida, de modo que el 100% de la envergadura de las alas, la cola y todos los controles sean lavados de hélice.
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