Akaflieg Darmstadt D-40

D-40
Roll Experimentellt högpresterande segelflygplan
Nationellt ursprung Tyskland
Tillverkare Akaflieg Darmstadt
Designer KJ Heer och D. Teves
Första flygningen 15 augusti 1986
Antal byggt 1

Akaflieg Darmstadt D-40 är ett experimentellt ensitsigt segelplan med variabel geometri , utrustat med nästan full spännvidd, camberväxlande klaffar för optimal aerodynamik i svag värme och integrerad i vingen för att minimera klaffspetsmotståndet. En flög framgångsrikt men D-40, liksom andra segelflygplan med variabel geometri, kommersialiserades inte.

Design och utveckling

Akademische Fliegergruppe vid Darmstadts tekniska universitet ( Akaflieg Darmstadt ) bildades första gången 1921. Det var, och är, en grupp flygstudenter som designar och konstruerar flygplan som en del av sina studier och med hjälp och uppmuntran av sitt universitet. Designarbetet på den variabla vinggeometrin D-40 började 1980 men den första flygningen ägde rum inte förrän den 15 augusti 1986.

När förståelsen för termisk svävning växte under 1930-talet, blev glidflygare och designers medvetna om två motstridiga krav för längdflygningar. Flygplanet behövde goda stigningsegenskaper och låga stopphastigheter för att möjliggöra snäva svängar inom termik men höga hastigheter i den sjunkande luften mellan dem. Dessa krävde låg respektive hög vingbelastning på vingar med hög respektive låg camber. Flera konstruktioner, t.ex. 1938 Akaflieg Hannover AFH-4 och den senare LET L-13 Blaník och Beatty-Johl BJ-2, ​​hade lagt till stora slitsade Fowler-flikar på den inre delen av vingen för att öka camber och öka ytan när den förlängdes. Dessa minskade stallhastigheten och därmed svängradien på ett tillfredsställande sätt, men besvikna förhoppningar om att förbättra stigningshastigheterna på grund av virvelgenerering ( inducerat motstånd ) vid spetsarna av klaffarna, vilket allvarligt minskade förhållandet mellan lyft och motstånd. En lösning på detta problem var att förlänga hela bakkanten, inklusive skevroder , och denna väg togs av både den nedslående, tunga och komplicerade Operation Sigma Sigma , den mer framgångsrika men fortfarande tunga och komplexa Akaflieg München Mü27 och VM-vinnande 15 m klass Akaflieg Braunschweig SB-11 .

Dessa tre sista design ändrade vinggeometrin genom att förlänga vingen bakåt i rät vinkel mot bakkanten. Akaflieg Darmstadt tog ett annat tillvägagångssätt genom att svänga fliken i ett stycke nära spetsen och skjuta ut den inifrån vingens bakkant , vilket fick mekanismen smeknamnet "penknivsvinge". När den förlängs, styr ett spår i flygkroppssidan den tunna fliken till dess höga camberläge vid vingroten . Vingytan ökas med 21 % med flikarna utdragna. Även om detta arrangemang undviker virvlar vid klaffspetsen, resulterar det, precis som alla areaökande förfaranden som används på en vinge med fast spann, i ett lägre sidoförhållande och därmed ett lägre förhållande mellan lyft och motstånd.

D-40 är konstruerad av en blandning av plastfiberkompositer , glasförstärkt plast (GRP), kolfiberförstärkt plast (CRP ) och aramidförstärkt plast (ARP) med viss användning av balsaträ . Den axelmonterade vingen har en rundring byggd av CRP- rovings och GRP-balsa- banor . Skalet på både vinge och flikar är en ARP/CRP/balsa-smörgås ; flikarna har CRP stringers . I plan är vingarna rakt avsmalnande, med en ökning i avsmalning nära spetsarna; dessa utombordssektioner bär ARP skevroder med kort span . Vingen har 1° dihedral och svepas framåt i 2,3° vid 25% ackord . Det finns Schempp-Hirth luftbromsar på övre ytan något framför mitten av kordan nära mitten av spännvidden. När klaffarna, som är svängda omedelbart innanför skevrorna, fälls ut blir vingens bakkant nästan rak, vilket gör planen nästan triangulär, och 12° utspolning genereras av de nu starkt välvda inre sektionerna. Detta ger en lyftfördelning nära den för den ideala elliptiska vingen , med dess minimala inducerade motstånd .

D-40 använder flygkroppen och empennaget från Roladen-Schneider LS3 . Detta är ett GRP-skal, smalt akter om vingarna och med en T-svans med raka avsmalnande ytor. Den ganska breda sittbrunnen upptar det mesta av den djupare främre flygkroppen och har en lång, i ett stycke, främre gångjärn . Ett infällbart enhjuligt underrede assisterades av en bakre stötfångare.

Verksamhetshistoria

Inledningsvis visade det sig att D-40 var svårt för de relativa noviserna till Akaflieg att flyga. Särskilt de korta skevroder saknade auktoritet. Den mer erfarna Helmut Reichmann visade, vid en tävling, att D-40 överträffade de andra segelflygplanen som var närvarande under svaga termiska förhållanden, som man hoppats på. Skevroder gjordes om och höga, smala vingar lades till, vilket förbättrade hanteringen avsevärt. Till slut blev det ingenting av någon av glidflygplansdesignerna med variabel geometri. De var för komplexa för klubbanvändning och ökade pilotens arbetsbörda avsevärt.

Specifikationer

Data från Jane's All the World's Aircraft 1987/8

Generella egenskaper

  • Besättning: 1
  • Längd: 6,75 m (22 fot 2 tum)
  • Vingspann: 15,00 m (49 fot 3 tum)
  • Höjd: 1,47 m (4 fot 10 tum)
  • Vingarea: 9,50 m 2 (102,3 sq ft) klaff indragen; 11,5 m 2 (123,7 sq ft) utökad
  • Bildförhållande: 23,7 klaff indragen; 19.6 förlängt
  • Aerofoil : Inner Wortmann 67 - VG - 170 (VG anger variabel geometri); at tips, Wortmann FX60 - 126
  • Tomvikt: 284 kg (626 lb)
  • Bruttovikt: 374 kg (825 lb) Max 500 kg (1 102 lb) med vattenballast

Prestanda

  • Maxhastighet: 295 km/h (183 mph, 159 kn) mjuk luft; tuff luft och aero-tow 190 km/h (118 mph; 103 kn)
  • Stallhastighet: 65 km/h (40 mph, 35 kn)
  • g-gränser: +5,3/-2,6
  • Vingbelastning: 34,74 kg/m 2 (7,12 lb/sq ft) minimum, flikar in, 52,63 kg/m 2 (10,78 lb/sq ft) max. Klaffar ut, minst 28,70 kg/m 2 (5,88 lb/sq ft), max 43,48 kg/m 2 (8,91 lb/sq ft)

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Akaflieg_Darmstadt_D-40&oldid=1050869868 "