Os aviões precisam de asas?

Os aviões precisam de asas?

Espere um minuto! Aviões tem de tem asas pelo regulamento da FAA, então você não encontrará nenhum avião sem asas nos EUA.

Definição da FAA:

Airplane. An engine-driven fixed-wing aircraft heavier than air, that is supported in flight by the dynamic reaction of the air against its wings.

Meu conselho aqui: se você encontrar um avião sem asas (caso não aprovado) cumpra apenas seu dever, ligue para a FAA imediatamente em 866-TELL-FAA (866-835-5322):

^(fonte)

As aeronaves, por outro lado, se beneficiaram da clemência da FAA e não precisam ter asas:

Aircraft. A device that is used or intended to be used for flight in the air.

Como você pode ver, eles não precisam ter um motor, nem grandes pedras na carga retêm para garantir que ainda sejam mais pesadas que o ar. Não, os únicos requisitos para uma aeronave são:

• No começo você pretende fazer a coisa voar. É perfeitamente legal tentar ver se você pode salvar as asas da conta, contanto que esteja sinceramente esperando que ela voe.
• Você quer que ele voe no ar, não na água, certamente não no vácuo do espaço. Essa é a parte que requer toda a sua atenção durante o design. O elevador deve ser cuidadosamente monitorado, você precisa permanecer nesta minúscula camada chamada atmosfera, caso contrário, você sai da categoria de aeronave e talvez também do campo da aviação.

Esta é uma aeronave sem asas:

^{Aerodyne de Lippisch em escala real, uma aeronave VTOL construída em Collins (fonte)}

Este é totalmente legal, não chame FAA ...

É certamente uma resposta estúpida, eu fiz o meu melhor, mas está correto :-)

Sim, você pode, esses são chamados corpos de elevação, eles não são muito eficientes e exigem muita velocidade antes de gerar sustentação suficiente para permanecer no ar, exigindo uma pista longa.

No 1983, um caça F-15 perdeu uma asa em uma colisão no ar e conseguiu pousar com segurança, devido em parte pelo corpo principal poder gerar sustentação suficiente para o avião permanecer controlável.

Eles são realmente úteis apenas para vôos supersônicos, onde asas normais criam muita força

De fato existem corpos de elevação que foram capazes de voar sem asas. Mas as asas são muito melhores para criar sustentação do que uma fuselagem volumosa. O ônibus espacial foi desenvolvido com base em testes de corpos de elevação, o que permite ter asas bastante pequenas.

O que você está descrevendo soa um pouco como o corpo de asa misturada (BWB), que integra suavemente a fuselagem com a asa. Mais ou menos como uma versão comercial do design da asa voadora B-2.

Isso certamente ainda está na fase conceitual. A Boeing usou um modelo em escala para testar o conceito e teve um bom desempenho. Além de ser mais eficiente que os modelos tradicionais, também pode produzir muito menos ruído se os motores estiverem posicionados acima da fuselagem.

Temos cerca de 10 anos de desenvolvimento da 100 no projeto tradicional de aviões, o que contribui para a eficiência e a segurança que podemos alcançar no momento. Seguir um design BWB altera tantos recursos de design padrão que isso apresenta uma mudança muito radical. Quando os benefícios começarem a superar os custos de mudança para esse projeto, poderemos começar a ver mais aviões como esse.

Sim, é possível, mas o elevador necessário para levantá-lo do chão seria tão incrível. Havia um protótipo de avião produzido pela USAF neste projeto. O avião era o NASA M2-F1 e foi incrível para a época. Tinha 20ft de comprimento e 9ft 6 de altura. Tinha uma carroçaria de 14ft 2in. A teoria funcionou, mas o problema era que funcionava com combustível sólido de foguete. Isso resultou em um motor grande e um custo de combustível ainda maior. Só podia dar um nó no 130 e isso estava a todo vapor. Ele também tinha apenas um raio de dez milhas ... Sim.

Então, como você pode ver, sim, essa foi uma idéia e a teoria está lá, mas precisamos de alguns mecanismos muito melhores antes que se torne prático.

Não conheço outros aviões, mas posso dizer que é possível remover as asas de um avião acrobático do Yack RC e decolar, subir à altitude, nivelar e realizar vôos nivelados, rodar barris. loops internos, 8s cubanos e executam rolos de alta taxa. Por último, você pode pousar o avião com segurança. Tudo isso demonstrado no RealFlight Simulator.

Existem algumas técnicas normalmente não usadas em vôo com asas que devem ser entendidas e usadas para tornar possível esse vôo sem asas.

(1) O vetor de tração do suporte deve ser alto o suficiente acima do nível do solo, para que o componente de elevação do vetor seja uma quantidade maior que o peso da fuselagem. Lembre-se, o avião é muito leve, pois não há asas. As fuselagens poderiam ser construídas muito mais leves, pois não há estresse nas asas na fuselagem, e as manobras, excluindo os rolos de alta taxa, são uma taxa lenta de atitude de giro e inclinação, o que significa que as forças g são muito menores e insignificantes. A retirada de um laço na parte inferior é possível pela cauda empurrando a parte traseira da fuselagem para baixo, o que eleva o nariz para cima e faz com que a cauda voe abaixo do eixo do voo. Parte do levantamento para o pull-up é distribuído ao longo do casco da aeronave, à medida que o vento que atinge o fundo da aeronave cria elevação. Essa distribuição de elevação ao longo de toda a fuselagem distribui forças de tração ao longo de toda a fuselagem. Concentração de força g muito baixa líquida. O centro de elevação de uma asa está fora da fuselagem, o local externo causando um momento de flexão na asa no anexo à fuselagem. Isso cria uma tensão de ruptura da asa sob altas forças g. Além disso, o estresse está no ponto de fixação da asa e esse estresse é compensado pelo peso da fuselagem, que é distribuída na frente e atrás. A fuselagem, portanto, deve resistir ao estresse centralizado da frente para trás para resistir à ruptura na junção da asa. Não existe esse problema com a aeronave sem asas.

(2) Sem asas para adicionar peso, o avião sem asas pode decolar em um espaço muito curto. Quanto mais alto o trem de pouso (assumindo um design de arrasto da cauda), maior o ângulo de incidência da fuselagem e o eixo de tração da hélice. A construção do trem de pouso mais alto e mais alto permite que o avião decole em distâncias cada vez mais curtas até o ponto em que, se o eixo da fuselagem fosse reto, o avião decolaria reto. Sem peso de asa, o avião subia muito rapidamente.

(3) Até as rodas do avião saírem do chão, a lavagem do suporte e seu eixo de tração estão alinhados com a fuselagem, a lavagem atingindo o elevador e o leme, a parte superior do leme acima do eixo do suporte. O leme direito gira o avião no chão para a direita, mas estando acima do eixo da fuselagem, o leme direito também induz o giro esquerdo. Esse rolamento é contra a curva e causa variações instáveis, o plano suscetível a simplesmente rolar de lado se a largura do trem de pouso não for suficiente para combater o vetor de rolamento. Sugere-se que um avião sem asas tenha um trem de pouso largo por esse motivo.

(4) Quando o avião sem asas sai do chão, o nariz inicialmente sobe enquanto a cauda ainda está no chão. Isso faz um ângulo mais íngreme da fuselagem em relação à direção do avião e a lavagem do suporte (como vista quando uma cortina de fumaça é usada na frente da fuselagem) perde completamente as seções da cauda, ​​a lavagem voando sobre elas. O eixo do rolo do plano é concêntrico com a lavagem do suporte. Agora, quando o leme é girado para a direita, o vetor do leme gira o avião para a direita na direção do eixo do vôo. No entanto, ao girar para a direita, o leme abaixo do eixo de rotação, induz um momento de rotação no eixo de vôo que posiciona o plano para a direita. Nesta fuselagem com o nariz para cima inclinado abaixo do eixo de vôo, o leme executa a função de rotação e a função de rotação. Se a velocidade de vôo for muito rápida, o eixo de vôo e o eixo da fuselagem se aproximam e o leme se comporta, por sua vez, em uma direção oposta à entrada do leme. Esse vôo com o nariz muito baixo causa perda de controle e pode resultar em taxas de rolagem extremamente rápidas. Assim, torna-se primordial que o avião sem asas seja voado com uma atitude de nariz muito alto. No vôo nivelado, a aceleração começará a nivelar a fuselagem e resultará em perda de controle e estabilidade. Para combater esse nivelamento à medida que a velocidade aumenta, simplesmente abaixe a configuração de potência. Isso também significa que o avião sem asas não se alinhará, pois o ângulo da fuselagem em relação ao vôo será 0 e o leme causará perda de controle. No topo de um loop interno, a cauda puxa a cauda por cima, mantendo a função de rotação e giro do leme.

(5) Rodando: O leme com atitude alta no nariz balançará o nariz, mas também banhará o avião. Iniciar o leme direito depositará o avião sem asas na direita. Nesse momento, o operador simplesmente puxa o elevador, o que faz com que o avião gire de maneira semelhante a um avião alado, um giro eficiente coordenado.

(6) Aterragem: Algumas orações ajudam! Para perder altitude, não empurre o nariz para baixo com o elevador, pois isso fará com que a cauda suba na lavagem do suporte, criando instabilidade e perda de controle. Em vez disso, puxe a energia mantendo o elevador cheio. o avião afundará na velocidade desejada. O avião parecerá bater com força no pouso, mas as rodas dianteiras e a roda traseira baterão juntas ou a roda traseira absorverá primeiro o impacto. Lembre-se também de que o peso das asas está ausente. O avião pode pousar a uma taxa muito alta sem destruir o trem de pouso ou a fuselagem quebrada. Eu quebrei muitas artes principais de pouso de aviões com asas. Até o momento, eu não quebrei um trem de pouso muitas vezes sem asas. Lembre-se, ao pousar sem asas que no momento em que a cauda e a rede elétrica estão no chão, a escora e o eixo de vôo estão nivelados com o leme e o avião está propenso a tombar quando o leme é acionado. Use o leme criteriosamente até a velocidade de rolagem diminuir.

(7) Sugiro que todos os aviões acrobáticos tenham controle dividido no elevador. O elevador está na lavagem do suporte e é eficaz no vôo alto do nariz em velocidade lenta. Quando o aileron direito é iniciado, o lado direito do elevador abaixa ligeiramente e o lado esquerdo sobe. Essa divisão pode ser feita colocando controles servo separados em cada lado independente do elevador ou 2, os servos de controle push-pull podem ser executados em cada lado do elevador, mas os servos podem estar ligados um ao outro e um terceiro servo pode puxar os dois servos para acionar a função de elevador. Isso daria ao operador do avião a capacidade de controlar o banco, o banco não depende de estar abaixo do fluxo de ar do suporte e do eixo da direção do voo.

O avião pode executar no mundo real com as modificações acima? Eu acredito que sim. O vôo sem asas com elevador dividido abriria um mundo completamente novo para o vôo RC de estilo livre. As asas poderiam ser facilmente removíveis antes da decolagem ou deixadas durante o vôo. Os pilotos não conseguiam desenvolver habilidades de vôo em asa usando o RealFlight Simulators, as habilidades desenvolvidas durante os inevitáveis ​​acidentes sem ter que reconstruir equipamentos caros. Basta clicar no botão de reset!

Bottom line, a resposta é um SIM surpreendente! Abaixo, um vídeo do YouTube da 17 que publiquei com acrobacias e sem asas: