Re: [討論] 兩個設計問題

[jphant (struct packet_type *pt)]

原文吃光光 原po的問題有兩個 1.T-tail的優缺點 2. Turboprop停車時葉片的角度


T-Tail的優缺點

T-Tail因為水平尾翼在上面 所以需要更結實的垂直尾翼來支撐 所以會比較重
但是因為end-plate effect所以垂直尾翼可以比傳統的來的小 spin的回復也比傳統的好
T-tail另一個好處是他把水平尾翼拉高所以跟傳統的比起來更不會被機翼的wake和
葉片的wash打到 所以效率比較好 因為效率好 可以做得較小卻可達到相同的效果
做得小的額外好處是buffet也相對小 對機師和結構所造成的疲勞較小

最後可能會有人覺得T-tail比較傳統的看起來更流線 更順眼 見仁見智
以上擷取(Aircraft Design: A Conceptual Approach 4th Ed P75/P84)

我個人記得727的T-tail是因為這樣垂直尾翼可以做比較低以便進入較矮的機棚

現在因為CFD的普及和技術的進步 我不知道上面這些敘述還有多少是絕對的
T-Tail之外還有Cruciform Tail 這種折衷的設計在於T-tail和傳統中間 所以有著
傳統和T-Tail各一半的優缺點 至於為甚麼軍機現在越來越多T-tail 這就要問設計師了


Turboprop停車時葉片的角度

原po好眼力

Turbo-prop有兩種 一種是free-turbine turboprop顧名思義螺旋槳跟引擎中心不是直接
連接在一起的 噴射引擎出來的高壓氣體是打在叫power-turbine的扇葉上 扇葉再經過
減速齒輪連接到螺旋槳 這叫fluidic coupling 跟自排車的原理相同

另外一種叫 direct-drive turboprop 也是看名字就知道意思 就是螺旋槳是直接經過
減速齒輪連接到壓縮機的中心軸 這種設計理念上 扇葉的工作範圍是維持在一定的rpm
加油門會直接加馬力但是不會加太多的rpm 所以壓縮機 燃燒室 和裡面的扇葉 都可以
設計讓引擎 大部份時間在最佳的狀況下工作 也因為如此 Direct drive比較靈敏
也比較省油 但是缺點就是 即使在idle的時候rpm也很高 (大約是72% max) 所以吵

free-turbine就沒有這個問題 idle的時候50%多就足夠 因為沒有直接連接所以螺旋槳
的rpm更慢 但是因為core需要支援的工作範圍大 比較起來沒有direct-drive那麼省

free-turbine在停車時螺旋槳的自然位置就是feathered (從前面看是細的) 因為這樣
引擎如果突然失去動力 螺旋槳會自動feather 這對飛行員是一項體貼的設計
至於direct-drive的引擎 因為螺旋槳是跟中心軸用齒輪連在一起的 feathered的設計
會產生阻力不好讓core開車 設計上governor會在還沒到一定轉速之前將螺旋槳的角度
鎖死

兩種不同的設計造成原po所說停車的時候看到扇葉的角度不同
上面出於(Turbine Pilot's Flight Manual 2nd Ed. P20-P22)

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◆ From: 173.114.52.27
※ 編輯: jphant          來自: 173.114.52.27        (02/24 11:25)
推 globalhawk:推 ^^
推 flyover01:727不裝T尾的話,水平尾翼還要跟三顆引擎搶空間,很拼
→ flyover01:另外T尾在高攻角的時候有更好的效率,所以強調短場的軍用
→ flyover01:運輸機幾乎清一色採用T尾
推 william9:T-tail還有個缺點就是比較容易deep stall 有興趣可以看
→ william9:wiki http://en.wikipedia.org/wiki/Stall_(flight)
推 globalhawk:引擎裝機尾兩側的應該也非用T尾不可啦
推 globalhawk:free-turbine應該也還有其他優點吧 現在好像很多prop.
→ globalhawk:都是用free-turbine (螺旋槳區間客機幾乎都是)
推 Chiardy:長知識！！
推 ksyulun:http://0rz.tw/OD7Jl  <- 這種是direct-drive 囉?!
→ jphant:不是 連結裡面的引擎是PT-6A 是人氣最旺的一種free-turbine