क्लोज्ड विंग

एक बंद पंख एक पंख है जिसमें प्रभावी रूप से दो मुख्य विमान होते हैं जो उनके सिरों पर विलीन हो जाते हैं ताकि कोई परंपरागत पंख युक्तियाँ न हों। क्लोज्ड [[विंग विन्यास]] में कुंडलाकार विंग (आमतौर पर बेलनाकार या रिंग विंग के रूप में जाना जाता है), शामिल विंग, बॉक्स विंग और स्पाइराइड टिप डिवाइस शामिल हैं। कई विंगटिप उपकरणों की तरह, बंद विंग का उद्देश्य विंगटिप भंवरों से जुड़े बेकार प्रभावों को कम करना है जो पारंपरिक पंखों की युक्तियों पर होते हैं। हालांकि इस तरह के लाभों पर बंद विंग का कोई अनूठा दावा नहीं है, कई बंद विंग डिजाइन पारंपरिक ब्रैकट विंग   monoplane  पर संरचनात्मक लाभ प्रदान करते हैं।

विशेषताएं
विंगटिप भंवर हलचल जागृत करो  का एक प्रमुख घटक बनाते हैं और प्रेरित ड्रैग से जुड़े होते हैं, जो अधिकांश शासनों में कुल ड्रैग में महत्वपूर्ण योगदान देता है। एक बंद विंग विंगटिप्स की आवश्यकता से बचा जाता है और इस प्रकार विंगटिप ड्रैग (भौतिकी) प्रभावों को कम करने की उम्मीद की जा सकती है।

खुले कैंटिलीवर वाले पंखों पर संभावित संरचनात्मक लाभों के अलावा, बंद पंखों की सतहों में कुछ अद्वितीय वायुगतिकीय गुण होते हैं:
 * फ्रीस्ट्रीम प्रवाह दिशा में देखे गए निश्चित क्षैतिज (स्पैनवाइज) और ऊर्ध्वाधर आयामों के एक आयताकार बॉक्स के भीतर फिट होने के लिए विवश एक उठाने वाली प्रणाली के लिए, कॉन्फ़िगरेशन जो किसी दिए गए कुल ऊर्ध्वाधर लिफ्ट (बल) के लिए पूर्ण न्यूनतम लिफ्ट-प्रेरित ड्रैग प्रदान करता है एक बंद प्रणाली, यानी अनुमत आयताकार क्षेत्र की सभी चार सीमाओं पर पूरी तरह से कब्जा करने वाली सतहों के साथ एक आयताकार बॉक्स विंग। हालाँकि, आदर्श बंद बॉक्स विंग के प्रेरित-ड्रैग प्रदर्शन को नीचे चर्चा की गई #C-विंग|C-विंग जैसे खुले कॉन्फ़िगरेशन द्वारा बहुत बारीकी से देखा जा सकता है। * किसी भी लिफ्टिंग सिस्टम (या लिफ्टिंग सिस्टम का हिस्सा) के लिए जो एक बंद लूप बनाता है जैसा कि फ्रीस्ट्रीम फ्लो डायरेक्शन में देखा जाता है, इष्टतम लिफ्ट (या सर्कुलेशन) वितरण जो किसी दिए गए कुल वर्टिकल लिफ्ट के लिए न्यूनतम प्रेरित ड्रैग उत्पन्न करता है, अद्वितीय नहीं है, लेकिन केवल बंद-लूप भाग पर एक स्थिरांक के भीतर परिभाषित किया गया है। ऐसा इसलिए है, क्योंकि परिसंचरण वितरण की शुरुआत चाहे जो भी हो, सिस्टम के कुल लिफ्ट या प्रेरित ड्रैग को बदले बिना बंद-लूप हिस्से में एक निरंतर परिसंचरण जोड़ा जा सकता है। यह समझाने की कुंजी है कि कैसे #सी-विंग|सी-विंग लगभग उसी प्रेरित-ड्रैग रिडक्शन का उत्पादन करता है, जैसा कि नीचे चर्चा की गई है।

उतावलापन यह है कि हालांकि बंद प्रणालियां पारंपरिक प्लानर विंग के सापेक्ष बड़े प्रेरित-ड्रैग रिडक्शन का उत्पादन कर सकती हैं, लेकिन कोई महत्वपूर्ण वायुगतिकीय लाभ नहीं है जो उनके खुले होने के बजाय बंद होने के लिए विशिष्ट रूप से अर्जित होता है।

कॉन्फ़िगरेशन
विभिन्न प्रकार के बंद पंखों का वर्णन किया गया है:
 * बॉक्स विंग
 * रॉमबॉइडल विंग
 * फ्लैट कुंडलाकार पंख
 * गाढ़ा पंख और धड़

पायनियर वर्ष
बंद विंग का एक प्रारंभिक उदाहरण ब्लेयर III विमान पर था, जिसे 1906 में लुई ब्लेयर और गेब्रियल मैं कर सकता था द्वारा बनाया गया था। उठाने वाली सतहों में दो कुंडलाकार पंख शामिल होते हैं जो अग्रानुक्रम में लगे होते हैं। बाद के ब्लेयर IV ने आगे के कुंडलाकार विंग को बाइप्लेन से बदल दिया और इसे तीन-सतह वाला विमान बनाने के लिए एक कैनार्ड (एरोनॉटिक्स) फोरप्लेन जोड़ा। मरम्मत से परे क्षतिग्रस्त होने से पहले यह छोटे हॉप्स में जमीन छोड़ने में सक्षम था।

G.J.A के काम के आधार पर। किचन, सेड्रिक ली और जी. टिलघमैन रिचर्ड्स ने कई ली-रिचर्ड्स कुंडलाकार मोनोप्लेन|वलयाकार-पंख वाले हवाई जहाज बनाए और उड़ाए जिनमें आगे और पीछे के खंड समान स्तर पर थे। पहला बाइप्लेन था। इसके बाद मोनोप्लैन्स की एक श्रृंखला आई, जो 1914 तक उपयोग में रहने वाली अंतिम पंक्ति थी।

द्वितीय विश्व युद्ध
1944 में, नाज़ी जर्मनी  के डिजाइनर अर्नेस्ट हेंकेल ने हिंकेल लार्क नामक एक कुंडलाकार-पंख वाले वीटीओएल मल्टीरोल सिंगल-सीटर पर काम करना शुरू किया, लेकिन परियोजना को जल्द ही छोड़ दिया गया।

युद्ध के बाद
1950 के दशक के दौरान, फ्रांसीसी कंपनी SNECMA ने SNECMA Coléoptère|Coléoptère, एक एकल-व्यक्ति VTOL कुंडलाकार विंग विमान विकसित किया। कई प्रोटोटाइप के विकास और परीक्षण के बावजूद विमान खतरनाक रूप से अस्थिर साबित हुआ और डिजाइन को छोड़ दिया गया। बाद में क्लोज-विंग डिजाइनों के प्रस्तावों में कांवर मॉडल 49 एडवांस्ड एरियल फायर सपोर्ट सिस्टम (एएएफएसएस) और 1980 के दशक की लॉकहीड मार्टिन फ्लाइंग बॉग सीट अवधारणा शामिल थी। डॉ. जूलियन वोल्कोविच ने 1980 के दशक में इस विचार को विकसित करना जारी रखा, यह दावा करते हुए कि यह एक कुशल संरचनात्मक व्यवस्था थी जिसमें क्षैतिज पूंछ पंख के लिए संरचनात्मक समर्थन प्रदान करने के साथ-साथ एक स्थिर सतह के रूप में कार्य करती थी। Spiroid विंगलेट, वर्तमान में एविएशन पार्टनर्स इंक द्वारा विकास के तहत एक डिजाइन, एक पारंपरिक पंख के अंत में घुड़सवार एक बंद पंख की सतह है। कंपनी ने घोषणा की कि गल्फस्ट्रीम II में लगाए गए विंगलेट्स ने क्रूज चरण में ईंधन की खपत को 10% से अधिक कम कर दिया है। फ़िनिश कंपनी फ़्लायनैनो ने एक बंद पंख वाले अल्ट्रालाइट विमान, [[फ्लाईनैनो नैनो]] के एक प्रोटोटाइप को उड़ाया 2012-06-11. बेलोरूस में एक बंद विंग के साथ एक विमान का डिजाइन और निर्माण भी किया गया था। विविध आधुनिक उदाहरणों में शामिल हैं:
 * स्टैनफोर्ड अध्ययन
 * लॉकहीड रिंग-विंग

बंद विंग ज्यादातर अध्ययन और वैचारिक डिजाइन के दायरे तक ही सीमित रहते हैं, क्योंकि बड़े एयरलाइनरों में उपयोग के लिए एक मजबूत, स्वावलंबी बंद विंग विकसित करने की इंजीनियरिंग चुनौतियों को दूर किया जाना बाकी है जो दक्षता में वृद्धि से सबसे अधिक लाभान्वित होंगे।

बंद पंख का उपयोग पानी में भी किया जाता है, प्रकार के सर्फ़बोर्ड पंखों के लिए जिसे सुरंग पंख भी कहा जाता है।

लॉकहीड मार्टिन पर्यावरणीय रूप से जिम्मेदार विमानन परियोजना
2011 के दौरान, नासा के वैमानिकी अनुसंधान मिशन निदेशालय में पर्यावरणीय रूप से जिम्मेदार विमानन परियोजना ने 1998 की तुलना में भविष्य के विमान ईंधन की खपत को 50% तक कम करने के नासा के लक्ष्य को पूरा करने के लिए अध्ययन प्रस्ताव आमंत्रित किए। लॉकहीड मार्टिन ने अन्य उन्नत तकनीकों के साथ एक बॉक्स विंग डिजाइन का प्रस्ताव दिया।

प्रैंडल बॉक्स विंग
1924 में, जर्मन वायुगतिकीविद् लुडविग प्रांटल ने सुझाव दिया कि एक बॉक्स विंग, कुछ शर्तों के तहत, किसी दिए गए लिफ्ट और विंगस्पैन के लिए न्यूनतम प्रेरित ड्रैग प्रदान कर सकता है। उनके डिजाइन में, दो ऑफसेट क्षैतिज पंखों में ऊर्ध्वाधर पंख होते हैं जो उनकी युक्तियों को जोड़ते हैं और पार्श्व बलों का एक रैखिक वितरण प्रदान करने के लिए आकार देते हैं। कॉन्फ़िगरेशन को विमान की एक श्रृंखला के लिए बेहतर दक्षता प्रदान करने के लिए कहा जाता है।

1980 के दशक में, लिगेटी सेना  ने इस दृष्टिकोण का उपयोग किया।  1990 के दशक में एल्डो फ्रेडियानी एट अल द्वारा शोध में प्रांटलप्लेन नाम गढ़ा गया था। पीसा विश्वविद्यालय के। यह वर्तमान में कुछ अल्ट्रालाइट एविएशन में भी प्रयोग किया जाता है।

पहचान (IDrovolante INnovativo TOScano) एक शोध परियोजना है, जिसे 2011 में टस्कनी (इटली) की क्षेत्रीय सरकार द्वारा सह-वित्तपोषित किया गया था ताकि एक उभयचर अल्ट्रालाइट प्रांड्टलप्लेन का डिजाइन और निर्माण किया जा सके। पीसा विश्वविद्यालय के नागरिक और औद्योगिक इंजीनियरिंग विभाग के एयरोस्पेस अनुभाग के नेतृत्व में टस्कन सार्वजनिक और निजी भागीदारों के एक संघ द्वारा अनुसंधान परियोजना की गई है, और इसके परिणामस्वरूप 2-सीटर वीएलए प्रोटोटाइप का निर्माण हुआ है। विस्तृत बॉडी वाले जेट एयरलाइनरों के लिए कॉन्फ़िगरेशन को सैद्धांतिक रूप से कुशल होने का भी दावा किया जाता है। सबसे बड़े वाणिज्यिक एयरलाइनर, एयरबस A380, को अधिकांश हवाई अड्डों पर विंगस्पैन को 80 मीटर की सीमा से नीचे रखने के लिए दक्षता समझौता करना चाहिए, लेकिन इष्टतम विंगस्पैन के साथ एक बंद विंग पारंपरिक डिजाइनों की तुलना में छोटा हो सकता है, संभावित रूप से बड़े विमान को भी अनुमति देता है। मौजूदा बुनियादी ढांचे का उपयोग करने के लिए।

सी-विंग
सी-विंग एक सैद्धांतिक विन्यास है जिसमें एक बॉक्स विंग के ऊपरी मध्य भाग को हटा दिया जाता है, जिससे एक पंख का निर्माण होता है जो सुझावों पर ऊपर और ऊपर होता है लेकिन केंद्र में फिर से जुड़ता नहीं है। एक सी-विंग लगभग उसी प्रेरित-ड्रैग प्रदर्शन को संबंधित बॉक्स विंग के रूप में प्राप्त कर सकता है, जैसा कि नीचे दी गई गणनाओं द्वारा दिखाया गया है। उदाहरण में पहली तीन पंक्तियों में से प्रत्येक एक अलग सी-विंग कॉन्फ़िगरेशन दिखाती है क्योंकि इसे सैद्धांतिक प्रेरित-ड्रैग गणनाओं के अनुक्रम के माध्यम से लिया जाता है जिसमें विंगटिप्स को एक साथ लाया जाता है, दाईं ओर सीमित मामले में समापन होता है, जहां अंतर शून्य पर ले जाया गया है और कॉन्फ़िगरेशन एक बंद बॉक्स विंग बन गया है (अर्ध-बंद सी-विंग के रूप में संदर्भित किया गया है क्योंकि गणना सीमा में की गई थी क्योंकि अंतर शून्य हो गया था)।

पैरामीटर ε इष्टतम वायुगतिकीय दक्षता अनुपात है और किसी दिए गए गैर-प्लानर विंग की वायुगतिकीय दक्षता और समान विंग स्पैन और कुल लिफ्ट के संदर्भ शास्त्रीय कैंटिलीवर विंग की संबंधित दक्षता के बीच अनुपात का प्रतिनिधित्व करता है। दोनों दक्षताओं का मूल्यांकन उनके संबंधित इष्टतम लिफ्ट वितरण के लिए किया जाता है। ε का मान 1 से अधिक शास्त्रीय कैंटिलीवर विंग की तुलना में कम प्रेरित ड्रैग का संकेत देता है जिसके लिए ε = 1।

ध्यान दें कि सभी सी-विंग कॉन्फ़िगरेशन में ε 1 से अधिक है और पर्याप्त अंतर वाले कॉन्फ़िगरेशन (प्रत्येक पंक्ति में दूसरी प्रविष्टि) के बीच थोड़ा अंतर है (दो मामलों में दिखाए गए दो दशमलव स्थानों में कोई अंतर नहीं है) और संबंधित बंद कॉन्फ़िगरेशन (प्रत्येक पंक्ति में तीसरी प्रविष्टि)। ऐसा इसलिए है क्योंकि अर्ध-बंद मामलों के लिए गणना की गई इष्टतम लिफ्ट लोडिंग ऊपरी केंद्र खंड पर बहुत छोटी है, और विंग के उस हिस्से को लिफ्ट या ड्रैग में थोड़े से बदलाव के साथ हटाया जा सकता है।

अर्ध-बंद मामलों के लिए यहां दिखाए गए लिफ्ट वितरण शास्त्रीय साहित्य में आमतौर पर बॉक्स विंग्स के लिए दिखाए गए से अलग दिखते हैं (उदाहरण के लिए डूरंड देखें, आंकड़ा 81)। डुरंड में शास्त्रीय समाधान एक अनुरूप-मानचित्रण विश्लेषण द्वारा प्राप्त किया गया था जो इस तरह से तैयार किया गया था जिससे बॉक्स के क्षैतिज पैनलों पर ऊपर की ओर समान भार हो। लेकिन इष्टतम लिफ्ट वितरण अद्वितीय नहीं है। एक निरंतर आवक लोडिंग (एक विशेष निरंतर संचलन के अनुरूप) को एक क्लासिकल लोडिंग में जोड़ा जा सकता है जैसे कि डुरंड द्वारा नीचे अर्ध-बंद मामलों में लोडिंग प्राप्त करने के लिए दिखाया गया है। विश्लेषण के दो तरीके इष्टतम लोडिंग के अलग-अलग दिखने वाले संस्करण देते हैं जो मौलिक रूप से भिन्न नहीं होते हैं। अर्ध-बंद मामलों के लिए उपयोग की जाने वाली संख्यात्मक पद्धति के कारण छोटे अंतर को छोड़कर, दो प्रकार के लोडिंग सिद्धांत रूप में एक दूसरे के केवल स्थानांतरित संस्करण हैं।