home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / aeronaut / 2832 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-28  |  4.7 KB
  1. Path: sparky!uunet!hela.iti.org!usc!cs.utexas.edu!not-for-mail
  2. From: sharpes@c-17igp.wpafb.af.mil (Civ Daniel G. Sharpes)
  3. Newsgroups: sci.aeronautics
  4. Subject: FSW Info
  5. Date: 28 Jan 1993 21:00:52 -0600
  6. Organization: UTexas Mail-to-News Gateway
  7. Lines: 71
  8. Sender: daemon@cs.utexas.edu
  9. Message-ID: <9301290300.AA06330@c-17igp.wpafb.af.mil>
  10. NNTP-Posting-Host: cs.utexas.edu
  11.  
  12.  
  13.   I wrote a series of articles on forward swept wings in '85 for the
  14. local AIAA newsletter.  It was the capstone of four years of FSW work
  15. I did for the Air Force.  I verified or developed theoretical
  16. equations that would predict the stability and control characteristics
  17. of forward swept wing aircraft.
  18.   There are many good reasons to use forward sweep, most significant
  19. of which is the low-speed stall characteristics.  (The best discussion of
  20. FSW benefits is in a Popular Science that came out in '83 or '84.  It has
  21. lots of pictures and propaganda about the glories of forward thinking.)
  22.   Because forward sweep was used on the X-29, though, several
  23. misconceptions about that technology have creeped in.  The first is that
  24. forward sweep is unstable.  It's not.  Aircraft stability is determined
  25. by where the designers put the center of gravity.  On the X-29, they
  26. decided to put the c.g.  about 35% behind the aircraft's aerodynamic
  27. center.  If you took the canard off, the plane was neutrally stable.
  28. The canard destabilized the configuration, not the wing.
  29.   The other fallacy that has crept in is wing divergence.  This error
  30. dates back to the late 40's when Diedrich and Budiansky published a
  31. NACA tech note (TN 1680) that said the wings would diverge and tear
  32. off.  This is absolutely true for the condition they looked at.  If you
  33. anchored a wing (like in a wind tunnel) and then increased the speed of
  34. the air going past it, the wing tips would bend up, increasing lift at
  35. the tips.  This would cause more bending, would cause more lift, would
  36. cause ...  until the wing broke off.  HOWEVER, when the wing is on an
  37. airplane flying in the sky, the wingtip bends up, produces more lift,
  38. and the airplane climbs!  The wing will NOT rip off.  In fact, the
  39. speed limit for forward swept wings isn't the divergence speed but
  40. elevator control power!  If the pilot wants to maintain the same
  41. altitude, he or she will push forward on the stick.  At some speed,
  42. there simply won't be enough nose-down elevator to overcome the
  43. increased wing lift.  This is exactly what happened on the Ju-287, the
  44. 6-jet-engine bomber and it was found during high-speed dive tests. 
  45. When the pilot began to pull out of the dive, the stick forces were
  46. lighter than they should have been.  The wing tips had deflected up and
  47. were creating more lift.
  48.   Anyway, there have been quite a few aircraft with FSWs.  These
  49. include the Bugatti R-100 (a racer that never flew due to the Nazis), a
  50. Swiss plane, the Pilatus SB-2 Pelican, Sweden's MFI-9B trainer and MFI
  51. 15 Safari (many of both flying today), the Czech Zlin Model 142
  52. (certified for aerobatics in '73 by the FAA), and the prototype
  53. Fantrainer and the HFB 320 Hansa Jet from Germany (BTW, Hans Wocke was
  54. the designer for both the Ju-287 & the Hansa Jet).  Many gliders use
  55. forward sweep, including some older Soviet birds.  During WW 2, the Air
  56. Corps looked into a fuel carrying glider that would be towed behind
  57. B-29s.  It had forward swept wings.
  58.   My bottom line (yea, finally!) is this: trying to compare forward
  59. sweep with aft sweep to see which one is best is opening a can of
  60. worms.  There are too many design considerations and trade offs. 
  61. IMHO, forward sweep should be seen as one of several design options to
  62. produce an aircraft that meets the spec it's being built against.
  63.   As one airplane designer has said, "There are no unique solutions, only
  64. unique problems to solve."
  65.  
  66.      +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  67.      +                 _____________                         +
  68.      +    Dan                |   "It's not a real plane      +
  69.      +      Sharpes          |    unless you can stand       +
  70.      +                      _|_   up inside it"              +
  71.      +        \____________/===\____________/                +
  72.      +             (*) (*)(  .  )(*) (*)                     +
  73.      +                     \___/                             +
  74.      +                                                       +
  75.      +  Opinions expressed are mine alone, and not another's +
  76.      +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
  77.  
  78.  (BTW, I still have all my references from my AF work - four 3" three
  79. ring binders full of wind tunnel data.  If there's interest, I can upload
  80. the bibliography to my report, _Validation of USAF Stability and Control
  81. Datcom Methodologies for Straight-Tapered Sweptforward Wings_,
  82. AFWAL-TR-84-3084.)
  83.