空力弾性
空力弾性は、弾性体が流体の流れにさらされている間に発生する慣性力 、 弾性力、および空力の間の相互作用を研究する物理学および工学の分野である。 空力弾性の研究は、大きく2つの分野に分類できる。流体の流れに対する弾性体の静的または定常状態の応答を扱う静的空力弾性 。また動的 (通常は振動 )応答を扱う動的空力弾性 。
航空機は軽量で大きな空気力学的負荷に耐える必要があるため、空力弾性効果が発生しやすくなる。 航空機は、次の空力弾性問題を回避するように設計されている。
発散 空力が翼の迎角を増加させ、さらに力を増加させる。
制御反転 制御面の変化により反対の空気力学的モーメントの発生、また極端な場合には制御を逆転させる働きが生まれる。
フラッター 航空機の破壊につながる可能性のある、閾値をもたない振動現象。
空力弾性の問題は、構造の質量、剛性、空気力学を調整することで防止できる。これは、シミュレーション、 振動試験、飛行フラッター実験により検証でききる。 制御面のフラッターは通常、適切な質量により防ぐことができる。
熱力学的効果により空力弾性を発現させる、空熱力的弾性として知られており、制御理論による発現は空力制御弾性として知られている。
ポトマックでのサミュエルラングレーのプロトタイプ飛行機の2番目の失敗は、空力弾性効果(具体的にはねじれ発散)に起因していた。この問題に関する最初の研究として、1906年に発表された剛体飛行機の安定性に関するジョージブライアンの理論がある。 第一次世界大戦中、ねじれ発散の問題は多くの航空機の問題を引き起こし、主に試行錯誤とその場での翼の補剛によって解決されてきた。