Question:
Pourquoi les premiers avions ont-ils été «à l'envers»?
CGCampbell
2019-06-25 21:31:41 UTC
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Dans la question L'emplacement d'un spoiler d'aéronef est-il vraiment si vital? la réponse acceptée indique "Les surfaces derrière le CoG agissent comme des stabilisateurs, en gardant le nez Un avion a des surfaces arrière verticales et horizontales à l'arrière juste à cet effet. "

Je conviens que cela semble simple, pour un profane (moi). Alors pourquoi tant des premiers avions ont-ils été construits «à l'envers». Jetez un œil au flyer de Wright

Image Copywrite Bay Images Image (C) Bay Images

à titre d'exemple. Il existe de nombreux autres exemples des premiers jours de l'aviation. Pourquoi beaucoup ont-ils placé les ascenseurs à l'avant, déstabilisant ainsi le tout?

Pourriez-vous fournir quelques-uns des «nombreux autres exemples»?
@zymhan: 14bis par Santos-Dumont, Voisin - entre 1903 et 1907, tous les avions motorisés à succès avaient la «queue» horizontale à l'avant.
C'est un * énorme * stabilisateur horizontal!
Connexes: [Pourquoi le déplacement du CG vers l'arrière sur l'avion du Wright Brother a-t-il amélioré la maniabilité?] (https://aviation.stackexchange.com/questions/8077/why-did-moving-the-cg-aft-on-the-wright -brothers-plane-améliorer-handling /) La réponse expliquée n'est pas stable mais pilotable.
En parlant de pourquoi, c'est parce que le fabricant de cet avion ne comprend pas très bien l'aérodynamique (peu de gens le font à l'époque)
J'ai l'impression qu'il y a quelque chose à dire pour avoir les pièces mobiles devant le pilote où il peut voir qu'elles fonctionnent de manière fiable, du moins lorsque vous êtes encore aux étapes expérimentales de la conception comme ça. En outre, il existe un analogue du mode de transport le plus populaire de l'époque, à savoir la calèche. Les choses qui tiraient et dirigeaient le véhicule (chevaux / ascenseurs) étaient situées à l'avant, sous le contrôle direct du conducteur / pilote). Ce serait l'évolution naturelle de cette idée. Il a fallu beaucoup d'expérimentation pour apprendre que d'autres arrangements étaient supérieurs.
Les frères Wright ont déclaré explicitement que le fait d'avoir les gouvernes horizontales devant le pilote permettait au pilote de voir ce qui se passait beaucoup plus facilement qu'avec une queue dite conventionnelle. Il est à noter que l'avion privé le plus réussi, ce que nous appellerions une construction artisanale, était le Pour-du-Ciel, le Flying Flea. Cela a également les commandes de pas sur l'aile avant et le gouvernail de direction conventionnel, mais pas d'ailerons ou de systèmes similaires.
De nombreux chasseurs modernes ont des commandes de pas sur une aile canard, une petite aile avant devant l'aile principale. Comme le SAAB Gripen et de nombreux avions Sukhoi, le plus efficace, selon les concepteurs de Boeing, est d'avoir trois surfaces, une en avant pour le contrôle du pas en croisière, l'aile principale et une queue pour manœuvrer les charges. Le Piaggio Avanti est typique de ce type de conception: le décrochage, lorsque l'aile perd sa portance, est difficile à gérer avec un avion conventionnel, mais beaucoup plus facile avec un avion de type canard, à moins que le centre de gravité ne soit trop en arrière, comme avec Long Eze de John Denver!
Cinq réponses:
Dave
2019-06-25 22:30:08 UTC
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"Vers l'arrière" est relatif, il y a des avions modernes qui ont une profondeur placée vers l'avant, c'est-à-dire des designs de canard qui volent avec succès

military aircraft with canard, Saab 37 Viggen

( source)

Pour savoir pourquoi ce n'est pas plus populaire, vous pouvez en savoir plus à ce sujet dans pourquoi n'y a-t-il pas de canard de production Avion GA? et Pourquoi le Tu-144 est-il le seul avion commercial à configuration canard? ainsi que dans les réponses à de nombreux questions «canard» sur ce site.

Quant à pourquoi les Wrights l'ont fait de cette façon, la NASA propose une explication

L'emplacement des ascenseurs à l'avant de l'avion est plutôt unique pour le flyer Wright. Les avions modernes ont généralement l'ascenseur à l'arrière, attaché au stabilisateur horizontal. Les Wright ont placé leur ascenseur à l'avant pour protéger le pilote en cas de collision. (Le pilote de cet avion se trouve à côté du moteur sur l'aile inférieure.) Mais il y a aussi un avantage de performance statique lorsque l'ascenseur est placé vers l'avant. Les ailes de levage ont une tendance naturelle à retourner la queue sur le nez à cause de la façon dont la pression est répartie.

Donc, elles n'étaient pas nécessairement à l'envers, car différentes considérations ont été prises en compte lors de la conception.

Unique? Et qu'en est-il du 14bis d'Alberto Santos-Dumont? En 1906, 100% des machines volantes étaient des canards - pas vraiment unique si vous me le demandez!
Lilienthal avait un «Prellbügel» (barre de pare-chocs) spécial fixé à ses planeurs pour absorber les charges de collision potentielles. Cela l'a sauvé plusieurs fois. Malheureusement, ce jour fatidique d'août 1896, il l'a laissé de côté ...
Grammaire terriblement mauvaise de la NASA là-bas.
Daniele Procida
2019-06-25 22:31:32 UTC
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Je ne suis pas sûr que vous ayez raison de dire que la plupart des premiers avions ont placé l'ascenseur à l'avant. Par exemple, les planeurs d'Otto Lilienthal avaient la queue à l'arrière.

Les frères Wright étaient fortement influencés par le travail de Lilienthal, mais étaient également très désireux d'éviter son destin et croyaient qu'ils obtiendrait le contrôle qui lui manquait en plaçant l'ascenseur à l'avant (entre autres).

Il s'est avéré que leur Flyer était en fait très instable, et difficile à bien contrôler - mais suffisamment contrôlable.

Ils pensaient aussi apparemment qu'une queue à l'arrière serait plus sensible aux dommages à l'atterrissage.

Alphonse Penaud et Lilienthal avaient la queue dans le dos, c'est exact. Mais Santos-Dumont en 1906 et Gabriel Voisin ont également mis la queue horizontale à l'avant (les modèles Voisin en avaient deux, un à l'avant et un à l'arrière, pour être doublement sûr qu'ils peuvent être stabilisés). Ainsi, dans la courte période de 1903 à 1907, tous les avions avaient la queue devant.
"Un avant et un arrière, pour être doublement sûr qu'ils peuvent être stabilisés" Oui, c'était les premiers jours. Malheureusement pour la stabilité de tangage de l'avion, l'avant annulera l'arrière et nous sommes de retour à la case 1. Nous devons nous rappeler que la fonctionnalité «queue» concernant la stabilité directionnelle et en tangage DOIT être à l'arrière du centre de gravité. L'ascenseur (essentiellement un déstabilisateur de tangage) peut être placé en avant ou en arrière.
quiet flyer
2019-06-25 22:10:51 UTC
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Il n'est pas déstabilisant de mettre la gouverne de profondeur ou la "queue" horizontale devant, tant que vous placez le CG suffisamment en avant pour qu'une grande partie de l'aile elle-même soit bien derrière le CG et agisse effectivement comme une queue. Le fait que l'élévateur avant ou le canard soit taillé pour générer une portance positive, c'est ce qui vous permet de placer le CG bien en avant de cette manière.

Maintenant, une autre question connexe - pourquoi les Wright ont-ils placé des «rideaux» verticaux devant le CG (en avant du pilote) sur certains de leurs avions? Cela n'a jamais eu beaucoup de sens pour moi.
En outre, la réponse pourrait noter que la configuration Wrights avait tendance à éviter une mauvaise chute du nez dans un décrochage.
Cette réponse pourrait également faire référence aux inquiétudes des Wright sur l'expérience de Lilienthal, comme cela a été bien souligné dans une autre réponse.
"tant que vous placez le CG suffisamment en avant" - oui, mais les Wrights [ont oublié cette partie] (https://aviation.stackexchange.com/questions/8077/why-did-moving-the-cg-aft- on-the-wright-brothers-plane-ameliore-handling / 8079? r = SearchResults & s = 1 | 24.7667 # 8079).
@quietflyer: Le fait qu'un avion au décrochage assume une assiette où il ne peut pas gagner de vitesse est une garantie que presque tout décrochage forcera un atterrissage involontaire, mais limitera la vitesse à laquelle l'atterrissage aura lieu.
@supercat "atterrissage involontaire" - qui gagne l'euphémisme du jour.
Gil Delaney
2019-06-27 10:55:15 UTC
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N'oubliez pas que les pionniers de l'aviation inventaient les compétences nécessaires pour voler tout en peaufinant leurs conceptions. Il serait très utile de voir réellement la position de l'ascenseur tout en essayant de relier ses mouvements aux résultats. Nous relions les pressions de contrôle (que nous ressentons dans nos mains et nos pieds) aux mouvements de l'aéronef pour sentir comment nous faisons et nous apprenons cela des instructeurs et par la pratique sur des aéronefs bien conçus. Les Wright essayaient de tout comprendre au fur et à mesure.

Il vaut probablement la peine de se rappeler que la majorité des travaux de conception à l'époque étaient des essais et erreurs plutôt que des analyses mathématiques.
J'étais récemment au musée Smithsonian Air & Space et j'ai regardé une vidéo à ce sujet. Ils ont utilisé un * ruban * attaché à l'avant de l'avion comme premier instrument. Un sens de l'équilibre, comme celui requis pour faire du vélo, était une grande partie du vol tôt!
Koyovis
2019-06-27 05:17:40 UTC
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Ils n'étaient pas à l'envers, ils avaient un énorme stabilisateur horizontal au niveau de la partie arrière!

Les accélérations angulaires sont relatives au CoG. S'il n'y a qu'une seule surface aérodynamique, elle doit être derrière le CoG pour s'auto-stabiliser. S'il y en a deux, comme dans le plan passant par l'axe Y, fondamentalement la même stipulation est valable: que le centre de portance total est derrière le CoG.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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