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航空学では、台形翼は直線で先細りの翼平面形状である。任意のアスペクト比を持つことができ、後退角があってもなくてもよい。[1] [2] [3]
薄く、後退角がなく、翼幅が短く、アスペクト比が低い台形翼構成は、高速飛行にいくつかの利点があり、少数の航空機タイプで使用されています。この翼構成では、前縁が後方に後退し、後縁が前方に後退しています。[4]この翼構成は、高い強度と剛性を維持しながら高速で低い空気抵抗を実現できるため、超音速航空機の初期の頃に効果的に使用されました。
設計原則
直線の前縁と後縁を持ち、根元と先端の翼弦が異なる翼は、後退角の有無にかかわらず台形である。 [5]
このような台形翼の面積Aは、翼幅s、翼根弦長c r、翼端弦長c tから計算できます。
翼面荷重 w は、揚力L を面積で割った値として求められます。
水平飛行の場合、揚力は総重量に等しくなります。
ベル X-1のような直線台形翼では、翼幅に沿った最も厚い部分、つまり最大翼弦線が、根元から翼端まで真っ直ぐ横に伸びている。前縁は後方に後退し、後縁は前方に後退している。[3]後退台形翼では、最大翼弦線は通常は前方に傾斜している。これにより前縁の後退角が増し、後縁の後退角が減り、極端な場合には両縁が異なる量だけ後方に後退する。[5]後縁が直線である遷移形態は、切り取られたデルタ平面形に相当する。
高速台形翼
超音速では、薄くて小さく、高荷重の翼は、他の構成よりも大幅に低い抗力を提供します。低い翼幅と後退角のないテーパー形状の平面形状により、構造上の応力が軽減され、翼を薄くすることができます。抗力を最小にするには、翼面荷重を 1 平方メートルあたり 400 キログラム (82 ポンド/平方フィート) 以上にすることができます。[引用が必要]
初期の例は、エンジン出力が限られていたときの超音速飛行の問題に対する解決策を提供した。それらは非常に薄く作られていたため、厚い金属の板から機械加工する必要があった。[6]この低抗力の主翼でも、ダグラスX-3スティレットは出力が不足し、設計飛行速度マッハ2に達することはできなかったが、そのシンプルな六角形翼の設計は、他のさまざまなXプレーンや、ロッキードが大量に生産したマッハ2.2の高高度迎撃機 F-104スターファイターのために開発された。
スターファイターの小さな翼は、低高度での突風に対する反応が良く、亜音速の高速でもスムーズな乗り心地を実現しました。その結果、このタイプは地上攻撃用に採用され、特にドイツ空軍によって採用されました。しかし、翼の高負荷により失速速度が上昇し、離着陸特性が限界に達し、それに応じて離着陸事故が多発しました。
湾曲した翼型、鈍い後縁、従来の内部構造を備えた派生型が、ノースアメリカンX-15ロケット機用に開発された。[6]
ロッキードは、1950年代にロッキードCL-400サンタンや超音速輸送機の初期バージョンなど、多くの航空機提案にこの基本設計を使用し続けました。[要出典]
高速例
- ダグラス X-3 スティレット
- ロッキード X-7
- ノースアメリカンX-15
- ロッキードX-27プロジェクト。[6]
- 軍用機
参照
参考文献
- 注記
- ^ アプリケーション #43。台形高揚力翼、FUN3D (完全非構造化ナビエ・ストークス)、NASA (2015 年 11 月 30 日取得)
- ^ Ilan Kroo ; AA241航空機設計: 統合と分析翼形状定義 Archived 2015-10-13 at the Wayback Machine、スタンフォード大学。(2015 年 11 月 30 日閲覧)
- ^ ab G. ディミトリアディス;航空機設計講義 2: 空気力学、リエージュ大学。 (2015 年 11 月 30 日取得)
- ^ ガンストン、ビル。ジェーンズ航空宇宙辞典。ロンドン、イギリス。ジェーンズ出版社、1980年。ISBN 0 531 03702 9、436ページ。
- ^ ab Tom Benson; Wing Area、NASA（2015年11月30日閲覧）
- ^ abc ミラー、J.; X-プレーンズ、スペシャルティプレス、1983年。