Thiết kế cánh của Mirage-2000 và J-35Draken ?

Thiết kế cánh của Mirage-2000 và J-35Draken ?

Một vài loại máy bay của không quân Pháp (Mirage-2000 Series) và Thụy Điển (Saab J-35 Draken) có thiết kế cánh khá khác so với các máy bay Mỹ. Thông thường các máy bay đều có 2 bộ phận cánh đuôi và cánh chính, theo mình hiểu lơ mơ thì khi phi công chuyển hướng bay (climb-up hoặc down) thì họ kéo cần lái ra sau hoặc đẩy về phía trước. Như vậy cánh đuôi sẽ được điều khiển lệch khỏi phương ngang so với thân tạo thành các góc nghiêng, các lực khí động tác động lên bề mặt nghiêng của cánh đuôi sẽ làm máy bay đổi hướng đồng khi đó các luồng không khí cũng tác động lên cánh chính làm tăng tốc độ turn và rút ngắn thời gian đổi hướng. Các máy bay chiến đấu J-35Draken và Mirage-2000 chỉ có một cánh chính hình tam giác vuốt dài dọc thân máy bay ra phía sau mà ko có cánh đuôi, vậy chúng được thiết kế khác như thế nào để vẫn giữ được độ cơ động như các máy bay thông thường có cánh đuôi ?

Các máy bay có cánh đuôi đặt ở trên cao hơn so với cánh chính có trần bay cao hơn ko ? Có loại máy bay nào có cả cánh đuôi và cánh chính cùng nằm trên một đường thẳng ko ?

Mình xin trả lời câu hỏi của bạn theo những hiểu biết của mình.
Đúng là cánh đuôi (elevator) được dùng để điều chỉnh độ cao của máy bay, nguyên lý thì đại khái đúng như bạn đã nói, nhưng bản chất của việc điều khiển độ cao bằng cánh đuôi là do điểm đặt của lực khí động đặt vào cánh đuôi sẽ có khoảng cách xa tương đối so với tâm khí động của máy bay ( thường là giữa 2 dây cung khí động trung bình tuỳ theo dạng của profin cánh) do đó có tay đòn dài và dẫn đến mômen điều khiển sẽ lớn. Nhưng đồng thời việc điều khiển độ cao hoàn toàn có thể sử dụng thêm sự trợ giúp của các cánh tà trước (flap, slat). Do đó khi sử dụng một cánh chính và triệt tiêu cánh đuôi, thì những cánh tà ở cạnh sau cánh chính cũng hoàn toàn có đủ giá trị mômen điều khiển tương ứng như cánh đuôi nếu vẫn có được khoảng cách xa tương đôi với tâm khí động, nên có thể dùng tương đương.
Còn câu hỏi về vị trí tương đối độ cao của cánh đuôi so với cánh trước thì mình cũng chưa hiểu rõ. Bạn nào biết thì giải thích hộ nhé
Được tachuterotic sửa chữa / chuyển vào 20:13 ngày 05/06/2006

Kid cung xin dong gop nhung hieu biet cua minh ve van de nay, Thuong thi canh duoi va canh chinh ko thuong nam cung tren mot mat phang ngang vi nha thiet ke da muon tranh luong khi quan sau canh chinh. Khi luong khi tuong tac chuyen dong tren be mat ( tren va duoi ) cua canh chinh, sau khi roi khoi canh sau cua canh se tro nen roi loan, neu luon khi nhieu loan nay tac dong truc tiep len canh duoi sau thi se anh huong toi tinh on dinh va gia tri luc ma canh duoi sinh ra,
Thuong thi canh duoi sau duoc thiet ke cao hon mot chut xo voi canh chinh vi luong khi chuyen dong sau khi roi khoi canh sau canh chinh co xu huong chuyen dong xoan va di len. Ben canh do, doi voi nhung tau bay lon, phan canh duoi se duoc tang them goc duong canh de tap trung luong khi tuong tac chuyen dong vao phan phia trong cua canh duoi--->elvator have more effect,
Con ve phan canh duoi sau dat o vi cao giup cho may bay hoat dong o tran bay cao hon thi kid cung chua doc tai lieu nao noi ve dieu nay, co le no danh rieng cho mot so loai tubro prob ( ATR,..) thi dung hon vi tran bay cua tau bay phu thuoc vao thiet ke khi dong, ket cau than va nhat la thiet ke dong co,
Hi vong moi nguoi dong gop them.

Canh ta truoc ( slat ) va canh ta sau ( flap) la thiet bi phu tro dieu khien chu khong phai la thiet bi dieu khien chinh cua tau bay, dung la khi su dung cac thiet bi phu tro nay, goc tan cua may bay co thay doi, nhung phi cong khong dung cac thiet bi nay de dieu khien do len xuong cua may bay,
Phan tich ro hon mot chut, neu dung cac thiet bi phu tro nay, diem tong hop luc co xu huong chuyen dong ve phia sau--->dau may bay co khuynh huong chuc xuong, con neu dung elevator ( tac dong mot luc len can lai _luc day_ve phia truoc ) thi diem tong hop luc lai chuyen dong ve phia sau--->dau may bay huong xuong, nguoc lai khi tac dong mot luc keo_ve phia sau--> dau may bay lai huong len. Do canh sau va canh chinh cua may bay co mot canh tay don nhat dinh nen luc tac dong len can lai la nho nhung luc tac dong len may bay se lon hon rat nhieu, trong khi do , be mat canh chinh , noi co flap va slat, theo kid nghi thi khong du do dai tuong doi de co canh tay don thich hop--->tao ra luc tuong ung thich hop de dieu khien. Mot dieu nua can phai nho den la tren be mat canh tuong tuong co diem gioi han truoc va gioi han sau cua diem can bang, neu do dai ( tu diem gioi han truoc toi gioi han sau ) qua lon ( canh phai du dai de tao canh tay don cho flap va slat la viec) thi cung dong nghia voi tinh on dinh cua may bay rat cao===> doi hoi mot luc lon hon rat nhieu tac dong len may bay de co the thay doi quy dao chuyen dong cua may bay~~~>nha thiet ke se can nhac viec co nen triet tieu canh sau hay khong
Tat nhien la nay h ta deu ban ve may bay dan su, con neu noi ve quan su thi lai con nhieu van de khac phuc tap va dac thu rieng,

Đối với việc điều khiển độ cao khi triệt tiêu cánh đuôi sau chắc chắn là sẽ sử dụng cánh tà trước và sau. Tất nhiên là với khoảng cách so với tâm khí động là hợp lý, còn tất nhiên trong trường hợp vẫn còn elevator thì đương nhiên cánh tà làm nhiệm vụ tăng giảm lực nâng, lực cản khi cất hạ cánh là chủ yếu còn việc điều khiển độ cao là phụ trợ.
Việc thiết kế cánh đuôi lệch so với cánh chính để tránh dòng khí quẩn thoát ra sau cánh chính lại trở thành một sóng kích cục bộ ảnh hưởng đến phân bố khí động trên cánh đuôi, nhưng để đảm bảo trần bay cao thì cần cánh đuôi đặt cao hơn cánh chính thì chưa có cơ sở.
to kizz_kid: Bạn có thể type Tiếng Việt được không, đọc đau mắt quá. Đang nói về cánh của Mirage và Saab mà, đương nhiên là máy bay quân sự rồi.
Còn đối với máy bay dân sự thì Concorde cũng có thiết kế triệt tiêu cánh đuôi mà

ở góc nhìn này có thể thấy rõ điều đó

Xin lỗi nhé, máy hôm trước không có font tiếng việt. Kid cũng đã nói trước là đang bàn về dân dụng chứ không nói về quân sự. Lực nâng cho máy bay bên dân sự áp dụng nhiều về thiết kế cánh trong khi đó quân sự lại chủ yếu dùng phản lực từ động cơ,
Thứ nhất là vậy, kế đến phải kể đến điều kiện hoạt động của máy bay, tốc độ, gia tốc, độ linh hoạt bên quân sự anh huởng trực tiếp đến thiết kế cánh ( chuốt sau, chuốt truớc ( Su 47 ? ) trục cánh dương, trục cánh âm ( độ vểnh của cánh # góc tấn )
Hẹn lần tới kid sẽ nói rõ hơn.

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/airplane.html
Ở đây có giải thích sơ về cấu tạo máy bay. Theo đó cánh ngang sau gồm 2 phần: phần cánh động (elevator) để đổi hướng trục máy bay và phần tĩnh (horizontal stabilizer) là phần cánh ổn định. Do vậy theo nguyên lý thì cánh ngang này không bao giờ nằm cùng mặt phẳng với cánh chính.
Đa số máy bay chiến đấu chỉ có phần elevator.

Như đã hẹn, hôm nay kid nói lại về phần cánh máy bay,
Ko bàn thêm về công dụng của elevator va aileron nữa, h chỉ nói về cấu tạo khí động của riêng cánh. Trước hết mình chúng ta phải hiểu sơ sơ về quá trình hình thành lực trên bề mặt cánh. Kid không đủ khả năng cũng như tham vọng đề làm một tham luận về vấn đề này nhưng cũng muốn trình bay một cắch nôm na dễ hiểu nhất.
- Một vật chuyển động 2 quãng đường khác nhau trong cùng một khoảng thời gian thì phải chuyển động với 2 vận tốc khác nhau ( cùng một môi trường và thời điểm phát sinh chuyển động )
- - Năng lượng đươc bảo toàn nên phần mặt tiếp xúc có vận tốc lớn hơn ( động năng lớn hơn ) thì sẽ có áp suất nhỏ hơn ( tĩnh năng nhỏ hơn ) và ngược lại-->hai vận tốc chuyển động khác nhau thì sẽ nay sinh ra hiện tượng chênh lệch áp suất giữa bề mặt trên và dưới của cánh.

- Do vậy mà ta thường thấy cánh của máy bay được chuốt và có độ cong.
Về cơ bản cánh được thiết kế là như vậy, nhưng điều kiện và tầm hoạt động lại quyết định đến hình dáng của cánh ( trần bay-độ dày mỏng của cánh, tốc độ bay- độ xiên của cánh, điều kiện cũng như yêu cầu về các thao tác khi bay - kết cấu cánh ....) VD đơn giản như máy bay hoạt động ở tầm cao thường có tỉ lệ cánh/ thân mỏng hơn loại tầm thấp, với máy bay yêu cầu nhiều thao tác phức tạp ( chiến đấu hoặc nhào lộn ) thì thường được gia cố thêm phần gốc cánh và kết cấu khung bên trong để có thể chịu được gia tốc "-" và "+" lớn, tốc độ bay lớn thì thường có độ xiên sau lớn hơn....
Tuy nhiên với các thành tựu trong quá trình nghiên cứu , giờ đây chúng ta có thể thấy nhiều kiểu cánh lạ mắt hơn trước rất nhiều, cánh delta, cánh kết hợp độ xiên sau và xiên trước, cánh kết hợp phần góc " + " và " - " trên cùng một trục....