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[滑翔机] 翼型的历史

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楼主
发表于 2005-10-28 14:11 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
5imx的人气不旺,特别是滑翔机版,现贴一部分本人这几天的成果,同好共勉!
因水平有限,很多句子不贴切,希望坛子里的高手多多指点修改。原文在
http://www.gliders.dk/airfoil_history_class.htm

机翼的历史
很久以前遥控飞行滑翔机其实是遥控辅助滑翔-自由飞项目发展了拥有电子设备的滑翔机以使它看上去你在控制它的滑翔飞行。空气动力学并不是用来寻找热气流而是使飞机在静气流中获得尽可能长的飞行。随着人们开始探索斜坡飞行,增加了模型在大风速下飞行的需求。理查德•艾普拉使用了计算机辅助的方式。在1965年《模型飞机制作》这本书中他说到:“如果你希望你的机翼剖面完全配合他的特殊工作条件,你就会开始使用计算机并仔细的计算压力以及速度分布”。在这些话中他开始定义了平坦地表热气流飞行,斜坡飞行,高速斜坡飞行以及特技飞行的需求(工作条件)。在他的发表中热气流飞行需要使机翼尽可能让模型“在热气流中低下沉率缓慢盘旋下降,同时模型也能够以一个很小的滑翔角度也即非常高的滑翔率(平坦的下滑角)直线高速飞行。”请记住理查德•艾普拉早在1965年就已经提出这样的观点!今天你还会去定义热气流飞行对机翼的要求么?在60年代Eppler385几乎成了艾普拉对机翼的全部需要。对于斜坡飞行来说低下沉率并不是必须的,由此而改进了50%成为Eppler387超过Gö 796。但它们中都不能适应特技飞行。出于这个目的以及为了高速滑翔飞行他开发了Eppler374,这比Gö 795更优秀,在高低速都能很好的飞行。这些翼型过去常被使用但我认为它们的普及会受到阻止,这是因为E385和E387的后缘都非常薄。如果我还记得的话那么E387绝对是最广泛使用的on Multiplex’s Alpha。70年代在斯堪的纳维亚(半岛)E374被广泛的使用在斜坡滑翔机。一个挪威/丹麦Graupner Cirrus的专家在70年代中后期,用E374翼型以及副翼赢得了无数的北欧锦标赛热气流(前F3B)和斜坡(前F3F)竞赛,以及其他的Preben Noerholm(来自于著名的F3F和北欧竞赛)。
E374在Stuart Blanchards Calypso六世,也就是大约1985年后,他用E374取得了澳大利亚世锦赛F3B的好成绩。尽管艾普拉早在35年前就给了我们这些翼型,但信息传送缓慢,这或许是飞行爱好者的保守?25-30年前对于普通滑翔机最著名也最常用的翼型仍然是Aquila或者那些看起来前缘到后缘下弧平坦,上弧拱形的翼型,连同那些自由飞行员所用的相同的翼型(你能驾驳一架自由飞模型么?)。自由飞翼型的下弧很高,在这点上没有任何思想上的突破。长期以来下弧平坦的Aquila翼型在遥控热气流比赛中保持优胜是因为相对自由飞项目来说他有穿透(破气流)能力-这种说法相对于下弧是拱形的自由飞模型当然是对的。
记得来自Graupner的Cumulus和Cirrus,与他们的领航员赢得了无数的奖励?这些机翼翼型同样有平坦的下弧和拱形的上弧。当加上压舱物他们就能穿破气流。如果你制作一架重的或者加一些压舱物,任何飞机都能飞出漂亮的快速。1969年Cirrus被引入。下弧平坦的翼型对于来自Airtronics(命名翼型名称)仍就是Aquilla的基础,Skip Miller使用它在1977年赢得了F3B的世界冠军。Skip在他的模型上修改了后缘,提高了切入点因而降低了拱形。这种下弧平坦的翼型是我所见过得最好的,但后来随着我寻找热气流经验的积累,我开始思考空气动力效率以及更好的翼型。这如Dave Thornburg在1979年一月出版的《鸟类时代》书中所指出的“We have lift to burn”,他认为我们必须使用更瘦的翼型,更小的弯曲弧度以产生更小的升力,这样就能飞得更快,并能在更大的范围内寻找热气流而获得更多的留空时间。刚才我曾提到“最好的前缘…”因为我有时have an Einsinish look at pilots and unite all model glider pilots in history as one group through time—时间是相对的。这不可能是对的(或许对于涡轮喷气发动机的飞行员的速度飞行)。我,首先,从我出生以来确实不是发展的一部分,爱和理解成为了我与父母双亲中很大的一部分,当Skip Miller成为1977年F3B世界冠军的时候,我几乎还在玩“印第安与牛仔”的游戏(今天的孩子们还在玩“US Marines and Taleban militia”的游戏么?)。他们认为这些翼型是最好的。70年代中期理查德•艾普拉提出了E193翼型,大约1980年它几乎统治了天空。应该记住来自澳大利亚的AME团队在70年代后期发展了Dassel。它实际上以空气空力学理论首次出现在书上,关于一架翼展2米,弦长固定的滑翔机。用所能用得到的最好的材料制作出来,不久就成为了一种武器工具。这种高科技滑翔机的机翼用E193翼型,模具成型,从1978年相同的翼型在Multiplex Flamingo被发现。Flamingo有一个很大的翼展(大约2.5米),它有两个锥形机翼,而不像Dassel的弦长固定的机翼。Flamingo的机身是玻璃纤维的,轻木翼肋,全轻木的的机翼蒙皮,杉木翼梁,有副翼以及空气刹车,这是一架任何人都可以制作,且非常适合于当时的新滑翔项目F3B(1980)。Sean Banisters Algebra的F3B也有E193的机翼。通过AMA团队的介绍,Dassel and the Flamingo有了一个尖锐的前缘而闻名。很多人认为这是一架快速的飞机(更小的拉力)并仿造了它。没人知道Dassel有尖锐前缘那是因为AMA经常在终年飞雪的阿尔贝斯山飞行,尖锐的前缘能够更容易降落!当你接触到“Clark Y”的时候请记住E193的故事。80年代初期艾普拉又带给了我们E205翼型,在今天的很多模型中它还有广泛的使用。
这并不是因为它的名字是Eppler。E205能广泛使用的另一个原因是下弧从前缘向后30%以后都是平直的。这使E205非常易于制作,这是因为普通的DIY店铺并不出售那些为了适应RG15和SD7037的弯曲下弧而必须有的拱形表面的制作垫板。不幸的是E205取得了比E193更好的成绩,并不像同时代设计出大量可以使用的但声名狼藉的翼型的设计者那样—猜猜他们是谁?80年代F3B最大的改进便是从构造式转变为泡沫/玻璃纤维结构的模型,并且逐渐发展到使用阴模的合成材料制作上,玻璃纤维,碳纤维,凯夫拉纤维增强环氧树脂。同时翼型也改变了,大多数飞机上开始使用HQ,RG15,而取代了Aquila/Eppler。可能你还在奇怪这个奇怪的缩写:HQ是德国的Helmuth Quabeck,RG是瑞士的Rolf Girsberg。这些是“新”的翼型设计者—在那时毫无名气,但今天他们的名字确实按响了你的门铃?今天大多数的滑翔机指导者把RG15听成有魔力的单词,当人们提及“Helmuth Quabeck”的时候,世界上这个领域中的很多人都会表示足够的敬仰。Helmuth Quabeck 也是Graupners Soarmaster 和Soaring Star的设计者。特别是RG15在任何方面都获得了广泛的使用,从F3B机器的技术发展水平到标准的斜坡滑翔和斜坡绕标滑翔。从80年代中期到90年代中期,这是一个你有任何疑惑都可以用来选择的翼型,即使今天还是一个优秀的翼型。在丹麦我们有两个新的F3B全国速度纪录,这是在2000年秋季的同一天产生的。第一个是Jesper Jensen,第二个同时也是最快的一个是Brian Dylmann,他用的Ellipse 2在14.42秒飞完了全程。使用RG15的滑翔机在进行F3B速度闭时赛中必定有出入。Jaro Müller设计的Ellipse 2 F3B/F3F滑翔机在1991-1992年首次就使用了10年前就设计好的翼型!今天的世界纪录(2001年圣诞)被四次获得F3B世界冠军的Daryl Perkins(1995,1997,1999,2001)保持。在1999年南非他的Cobra飞出了14.07秒的好成绩。Cobra在1997年就被设计出来,它使用MH32翼型,飞F3B项目就像飞F3J项目那么棒。之后我会提及它。我们还有一位2001年九月第九届产生的一个新的丹麦纪录--Jesper Jensen用Cobra飞出了14.00秒(fourteen flat)的成绩。就在几个月前(2001年)Lubos Pazderka设计的Eraser在斯洛伐克的欧洲F3J竞标赛赢得的冠军也是使用的这个翼型。这个翼型到底适合哪一种呢—是速度呢还是滞空时间呢?在第三部分我们就会听到Reinhard Kaufmann所说:“我们正在接近理想翼型”。
说回分级赛:Rolf Girsbergs的惊世之作:RG15能而且也已经被改善去适应大量不同的任务,你可以修改它的弧度从1.5到3.0%,这不会有问题的,同时你也能改变它的厚度从7到13%。同时RG15还被修改了去制作Pike的所有机翼的第一个版本(=Pike, Pike Plus, Pike WR)。80年代的中后期虽然Epplers翼型被广泛使用在普遍的平原热气流滑翔,也用在其他种类的开放型电动滑翔机滑翔赛。80年代中期Michael Selig坐在他的池塘旁边,思考当我们的机子在飞行的时候,翼弦和空速到底会怎么发生在滑翔机的机翼上—这就称作低雷诺数翼型,也意味着狭窄的翼型在低速下飞行(相对于全尺寸的飞机)。根据Selig,只要低于500.000就是低雷诺数。作为这个实验的一部分,Selig还制造了一个新的翼型,最初的那一个获得了广泛的使用就是他的E205改进型—S3021。即使是现在他还在为滑翔机和其他飞行器测试并制作新的翼型,这就是我所要告诉你的一些事情。如果你想了解他和他的实验更多的情况,你可以看一下以下网页http://amber.aae.uiuc.edu/%7Em-selig/ and www.nasg.com/afdb/list-airfoil-e.phtml
除了Selig翼型,我还要介绍一些常用的翼型,这些翼型来自于德国,有些并不出名。之后我会告诉你他们都差不多,只是看上去不一样,但要假设每次使用一种。我还会介绍一些我不喜欢的看上去有点象新翼型的较老的翼型—一个来自于Epplers hands,一个来自于“这里是休斯敦-我们有个小故障--KAPAW”—组织:NASA(国家航空航天局),他的前身是NACA(国家航空顾问委员会)。之后我会经常讨论到翼型的效率而非得更快活更慢,下沉的更快活更慢,请记住这些结论将会基于两个相同的但翼型不同的模型。我的结论基于翼型的弧度,厚度,当然还有他们的参数。如果你想知道更多的如何使你的滑翔机参数更好—参考一下Martin Simmons的文章,QFI8月/9月出版以及后继版本(谢谢你Martin)。如果你想知道更多的如何理解翼行设计者所得到的参数的话,我想Traplet / Denis Oglesby的新书可以帮助你,如果你不懂德文的话if you haven’t got the guts to dive into German literature: “Understanding Aerofoil data” £14.95 / $ 24.00.

欢迎继续阅读楼主其他信息

16
发表于 2008-1-29 17:31 | 只看该作者
学习学习
15
发表于 2007-11-6 21:04 | 只看该作者
:em26: 好文章:em26:
14
发表于 2007-10-1 20:08 | 只看该作者
:em26:
13
发表于 2007-8-16 22:28 | 只看该作者
我新做的滑翔机就是用的RG15,很不错的说:em15:
12
发表于 2007-2-15 22:13 | 只看该作者
如果有图就更让新手们一目了然了,希望楼主能够补上
11
发表于 2007-1-31 21:05 | 只看该作者
学习了
10
发表于 2007-1-13 14:50 | 只看该作者
原帖由 d692236 于 2006-5-22 20:48 发表
好文,有图解就更好了。原文打不开。



:em00:
9
发表于 2006-10-28 13:00 | 只看该作者
好文章
8
发表于 2006-10-18 13:05 | 只看该作者
确实是很好的文章!
7
发表于 2006-5-22 20:48 | 只看该作者
好文,有图解就更好了。原文打不开。
6
发表于 2006-5-9 12:44 | 只看该作者
好贴                        顶
5
发表于 2006-2-23 19:59 | 只看该作者
就是长了点,分段发就好了
4
发表于 2006-2-20 20:18 | 只看该作者

ding

3
发表于 2005-11-3 09:46 | 只看该作者
这个文章的一个问题是它关于翼型的讨论是限定在比赛级别的,翼展通常都在2~3米的样子。现在大一些的都倾向使用HQ的翼型了。较小尺寸的还在用GOE-795或者克拉克的。

无论是HQ还是RG-15或者MH-32,他们的样式都一样。
沙发
发表于 2005-10-28 15:54 | 只看该作者
这么好的文章要置顶。
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