Question:
Comment cet avion peut-il être stable / maniable?
mezzanaccio
2017-02-10 21:11:45 UTC
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La nouvelle vague de concepts d'avions électriques VTOL (Joby Aviation, Zee, Lilium, Airbus A $ ^ 3 $ , etc. .) a produit des designs audacieux et non conventionnels.

Ma question est maintenant de savoir comment le concept de Lilium peut être stable et / ou maniable, étant donné la configuration suivante:

Lilium's concept

Ce qui me frappe, c'est l'absence de surface qui crée une force pour contrer le moment généré par la distance entre la portance de l'aile et la force de gravité.

Et bien le contrôle autour de l'axe de lacet semble possible avec une poussée différentielle, je me demande comment l'avion est contrôlé autour de l'axe de tangage.

Depuis la partie avant du fuselage, des surfaces en forme de canard avec des hélices intégrées sont déployées pour offrir des capacités de vol stationnaire , cependant il semble qu'ils soient censés être rétractés pendant le vol vers l'avant.

Deployed "canard"


Certains pourraient suggérer que les images sont de pures illustrations, mais Lilium et ses investisseurs semblent croire au c oncept: First model

10 millions d'euros de financement par une société de capital-risque basée à Londres

Ces images représentent l'art, pas l'ingénierie.
Doit être un système anti-gravité. Je ne pense pas que les ailes généreraient de la portance avec les moteurs sur le chemin du flux d'air.
@JonathanWalters À première vue, c'est ce que je penserais aussi. Cependant, Lilium prétend développer exactement cet avion. Quelqu'un semble croire en cela: https://medium.com/lilium-aviation/10million-funding-b49addcdfa71#.udrqmr9nv
Eh bien, j'aimerais connaître les limites d'exploitation attendues pour les turbulences et les rafales de vent. J'ai du mal à imaginer qu'une telle conception puisse très bien gérer des conditions telles que 20 rafales à 39, turbulence orographique et cisaillement du vent à basse altitude. Une conception par temps calme seulement?
Le corps de l'avion pourrait-il générer de la portance?
J'allais dire qu'il ne peut pas planer, mais ensuite j'ai lu qu'il avait un parachute à cellule entière, donc je suis corrigé.
Je ne comprends pas la question.
Bien que je ne pense pas que la magnitude soit suffisante pour résoudre le problème, si tout le poids des moteurs * et * des batteries était au bord de fuite de l'aile, le CG pourrait être plus en arrière qu'il ne le semble intuitivement. Mais probablement pas * assez * plus loin. Il semblerait que vous puissiez déplacer l'aile assez vers l'avant tout en conservant une bonne visibilité vers le bas, la question est de savoir si la visibilité serait suffisante pour un atterrissage en vol stationnaire vertical ou seulement pour une descente extrêmement raide.
http://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2016/05/ducted_fans_on_wings/15974606-2-eng-GB/Ducted_fans_on_wings.jpg
J'imagine que cette belle chose volera comme un [volant] (https://en.wikipedia.org/wiki/Shuttlecock).
Certains [extraits d'un vol d'essai] (http://www.bbc.co.uk/news/technology-39661299) ont été publiés dans les médias aujourd'hui, si cela peut aider.
@RobieBasak aussi faux que tout le reste de la chose. Notez comment les `` surfaces avant rétractables '' ne pourraient jamais se rétracter et laisser de la place pour les jambes d'un pilote, ou même du tout parce qu'elles sont ensemble plus larges que la pièce dans laquelle elles doivent se rétracter ...
Ce vol d'essai est clairement une maquette de drone et il ne rétracte jamais ses jets «planants» vers l'avant. Il regarde du t s'il avait rétracté ceux qu'il piquerait et tomberait rapidement vers sa destruction. @Notts90 On dirait qu'il pourrait être conçu comme un corps de levage.
Six réponses:
Peter Kämpf
2017-02-10 23:07:41 UTC
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Ce qui me frappe, c'est l'absence de surface qui crée une force pour contrer le moment généré par la distance entre la portance de l'aile et la force de gravité.

Vous n'êtes pas seul. Croyez-le ou non, Lilium m'a contacté pour obtenir des conseils, et je leur ai demandé fondamentalement la même chose. Ils n'ont jamais répondu.

Je suis d'accord avec vous, cette chose ne volera jamais et les investisseurs se brûleront.

Je leur conseille de balayer les ailes en avant. Cela permet de garder le fuselage pratiquement inchangé - vous ne voulez pas que le longeron principal aille là où le pilote est assis. Mais étant donné les petites ailes, cela nécessite un balayage substantiel.


Mise à jour de cette réponse, février 2020:

Maintenant, ils ont renforcé leur canard et ignoré la rétractabilité, mais tout ce qu'ils peuvent le spectacle est en vol stationnaire pendant au plus quelques minutes. Pas de vol aérodynamique. L'autonomie de 300 km et le temps de vol d'une heure sont toujours impossibles avec la technologie à court terme. Mon verdict est valable: les investisseurs seront brûlés.

Il est surprenant qu'ils atteignent le modèle à grande échelle sans effectuer de tests en soufflerie ou même le modéliser dans X-Plane pour déterminer ses caractéristiques. Je suppose que cette conception ne fonctionnerait qu'en configuration VTOL ou lorsque les moteurs avant peuvent agir comme un canard.
Leur page de développement montre plusieurs tests en vol, mais tous semblent avoir un ventilateur à conduit avant dans la position où les cercles sont dans l'image ci-dessus: http: //lilium-aviation.com/development.html
"Lilium m'a contacté pour obtenir des conseils ..." - nous savions tous que Peter était bon. Je ne sais pas si beaucoup d'entre nous savaient qu'il était bon!
Je demanderais seulement si ces "ailes" sont en effet des ailes, ou simplement des pylônes de montage profilés pour les moteurs électriques. Je me demande aussi pourquoi l'illustration ne montre pas la rallonge, car il n'y a pas assez de place pour assez de batteries pour plus de quelques minutes de vol :-)
Peut-être qu'il y a quelques tonnes de batteries dans la queue. `/ eyeroll`
@SteveS donc c'est un multicopter avec des choses qui en sortent qui ressemblent à des ailes pour que les occupants se sentent mieux.
Leur modèle de démonstration à l'échelle 2: 1 vole définitivement en tant que multicopter, il n'y a pas assez de mouvement vers l'avant. Il n'est pas aussi lourd que les 300 kg qu'il devrait peser non plus (comme un modèle 2: 1). Je pense que la seule stratégie viable pour eux est d'utiliser le capital d'investissement pour d'abord construire une machine à remonter le temps, qu'ils pourraient ensuite utiliser pour voler les technologies d'ingénierie graphène et les batteries lithium-ion graphène du futur.
@Adrian Thompson Phillips: Je ne pense pas que même les batteries lithium-ion au graphène fourniront suffisamment d'énergie. Ils doivent aller de côté dans l'univers de Star Trek et ramener un tas de cristaux de dilithium :-)
"cette chose ne volera jamais et les investisseurs se brûleront": elle vole apparemment, selon [quelques courts extraits d'un vol d'essai] (http://www.bbc.co.uk/news/technology-39661299) publié dans les médias aujourd'hui. On dirait qu'il utilise des ventilateurs orientés vers le bas plutôt que les ailes pour le levage.
@RobieBasak: Merci pour le lien. Ce que vous voyez est quelque chose qui utilise ses ailes uniquement pour placer des hélices, mais pas pour créer de la portance, comme vous le dites à juste titre. Il vole lentement et le film fait même des boucles pour créer l'impression d'un temps de vol plus long. Je ne vois aucune raison de renverser mon jugement.
[Voici une meilleure vidéo] (https://youtu.be/ohig71bwRUE?t=49s) de leur premier vol de drone
@Bergi: Je n'appellerais pas exactement cela voler - planer oui, mais pas voler. Pour l'instant, les ailes servent uniquement à maintenir en place les étais canalisés inefficaces.
@SteveS J'ai vu de nombreux sites Web kickstarter ou similaires conçus pour attirer les capital-risqueurs et autres investisseurs avec des affirmations grandioses "soutenues" par des vidéos et des images clairement fausses pour quiconque ayant un peu de connaissances sur la physique ou une autre science connexe dépassant les niveaux de l'école primaire . Cela ne semble pas différent à première vue.
@m2as3registeredservicesohmone: Ils ont ** plané ** quelque chose qui est assez différent de ce à quoi il ressemblait lorsque j'ai écrit cette réponse.
J'imagine que l'achat d'une compagnie aérienne n'est pas le seul moyen de devenir millionnaire dans le secteur de l'aviation ...
Cela montre simplement l'une de mes règles fondamentales sur l'aérospatiale: méfiez-vous toujours du gamin de la Silicon Valley qui prétend être capable de faire ce que d'autres ont du mal à faire pendant des décennies.
Chris Johns
2017-02-11 00:49:33 UTC
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Cela ressemble beaucoup à de nombreux autres projets technologiques similaires qui sont vraiment plus conçus pour générer rapidement de l'argent grâce à des subventions agricoles et à un financement participatif qu'avec une attente réaliste de produire un produit fonctionnel.

Étant donné qu'il n'y a aucun détail technique en dehors de l'art conceptuel et qu'il n'y a pas de conceptions similaires à distance qui font aborder la question de comment cela pourrait voler est purement spéculatif et il n'y a pas de données techniques significatives à commenter.

Michael Teter
2017-02-12 02:20:29 UTC
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À moins que le corps n'ait des propriétés de levage importantes, le nez coulera et l'avion ne volera pas (sans les canards étendus).

Dans une situation sans puissance, sans stabilisateur vertical et certains avant / Balance de levage arrière, cet avion serait une fléchette à gazon.

oeste
2017-05-28 19:20:05 UTC
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enter image description here

On dirait qu'ils ont remarqué leurs problèmes de stabilité et essaient de mettre à jour le design. Aile fixe permanente vers l'avant maintenant et winglets les ailes arrière.

Quel merveilleux progrès. À quoi penseront-ils ensuite, une queue verticale?
Oui, T, avec un autre ensemble de ventilateurs canalisés dessus.
J.W.
2017-02-13 13:12:14 UTC
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Il ne peut probablement pas. Cette configuration d'aile est conçue pour des performances extrêmes, car elle est extrêmement instable. Les avions militaires sont souvent instables, ce qui les fait tourner plus vite. Les avions civils sont censés être stables, ce qui les fait tourner lentement, confortables et sûrs.

Créer un transport aérien dangereux qui est très inconfortable et difficile à piloter Donc, créer une capacité de combat aérien pour un engin civil est soit A: Madness, soit B: essayez de lui donner l'air cool au prix de tout le reste. C'est donc une arnaque pour les investisseurs.

Une possibilité est que le le dessus du carter du moteur est conçu pour fonctionner comme un ascenseur, mais la question est encore une fois "pourquoi?".

DarioP
2017-02-12 00:57:29 UTC
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Considérez la troisième image: regardez la corde de l'aile et comparez-la à l'attitude du nez (angle d'incidence). Il est clair que le nez pointera assez haut, avec une quantité substantielle d'air frappant le ventre de l'avion, déplaçant ainsi le centre de pression vers l'avant, peut-être assez près du centre de masse.

Il y a un angle d'incidence qui neutralise la rotation autour de l'axe de tangage, bien que cela n'entraîne pas une condition d'équilibre stable. Un contrôle actif est nécessaire pour éviter de faire basculer l'avion vers le bas ou vers l'arrière.

Ceci est un commentaire (essayant de me convaincre), pas une réponse. -1
Il est impossible que le nez soit très léger car il est censé accueillir deux personnes.
L'ascenseur, s'il y en a, ne peut sortir qu'à grande vitesse. Vraisemblablement, vous pouvez y arriver à partir d'un régime à basse vitesse sans basculer en pointant les poussoirs avant vers le bas. Mais même dans ce cas, ce sera instable.


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 3.0 sous laquelle il est distribué.
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