Pitanje:
Kako djeluje zadnji zrakoplov?
Pranav
2013-12-27 15:28:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kako zadnji zrakoplov održava zrakoplov stabilnim i sprječava ga da se prevrne? Također, kako se uspon stvoren stražnjim zrakoplovom uspoređuje s podizanjem generiranim krilom?

Pitanje iz ranih dana ove web stranice, mnogi bi odgovori mogli biti povezani s ažuriranjem. Dosad bi trebalo proći reference za potrebu negativnog dizanja.
Pet odgovori:
#1
+21
Ludovic C.
2013-12-27 22:51:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Za konvencionalne izvedbe, rep se sastoji od dva dijela: vodoravnog repa i vertikalnog repa. Oni igraju ulogu u opremi i upravljivosti zrakoplova, ali na različitim razinama. Horizontalni rep uglavnom se koristi za uzdužnu stabilnost (i obrub), dok se vertikalni repovi koriste za bočnu stabilnost (i obrub).

O stabilnosti

Moguće je govoriti o stabilnosti tek nakon što je definirao točku ravnoteže oko koje se proučava stabilnost. Zrakoplov je u ravnoteži ako su snage i trenuci koje proživljavaju uravnoteženi. Pomoću jednostavnog modela za longitudinalnu analizu može se razložiti u tri odnosa koji se nazivaju trim jednadžbe. Kako bi bilo jednostavnije, ovdje će se pretpostaviti da su kut napada i kut puta leta jednaki nuli. (Imajte na umu da se isto obrazloženje može postići i s nula vrijednostima, ali jednadžbe tada postaju prilično neuredne.)

Longitudinalna ravnoteža

Ove tri jednadžbe su:

$$ L = mg $$$$ T = D $$$$ M = 0 $$

gdje je $ L $ ukupno podizanje, $ mg $ je težina zrakoplova, $ T $ je potisak, $ D $ je otpor, a $ M $ trenutak bacanja oko težišta zrakoplova. Druga jednadžba neće se dalje proučavati jer ne pomaže razumjeti ulogu vodoravnog repa i njegov utjecaj. Gledajući sljedeću sliku, može se uočiti da obično težište i točka na koju se primjenjuje lift (zvano aerodinamičko središte) nisu isto. To znači da podizanje koje generira krilo stvara inducirani moment oko težišta koji treba dodati već unutarnjem trenutku nagiba zbog glavnog krila (obično moment pada prema konvencionalnim profilima).

Longitudinal Stability

Znajući to, moguće je prepisati dvije jednadžbe od interesa, uključujući doprinose glavnog i vodoravnog repa.

$$ W + L_t = L_w $$$$ M_0 + bL_t = aL_w $$

Iz ovih jednadžbi i slike, čini se da se vodoravni rep koristi za generiranje dizala koji inducira trenutak koji pomaže uravnotežiti ravnotežu trenutaka i tako sprječava da se zrakoplov okreće sam po sebi.

Nedostaci i rješenje

I iz slike i iz jednadžbi ispada da je doprinos dizanja repa obično negativan, što znači da je potrebno više podizanja s glavnog krila kako bi se održalo uređeno (ili uravnoteženo) ) zrakoplov. Taj se nedostatak može prevladati upotrebom kanadske konfiguracije.

Bočna stabilnost

Isto se može učiniti za bočnu ravnotežu i stabilnost, ali tamo je vertikalni rep koristi. Simetričan je tako da ne dolazi do zakretanja, a ako postoji neka bočna sila, stvorit će trenutak kako bi se smanjio kut bočnog klizanja.

Usporedba dizanja stvorenog od repa i glave Kril

Za uređenu konfiguraciju lako je vidjeti da je lift koji stvara glavno krilo manje-više onaj koji stvara rep, plus ukupna težina zrakoplova, što daje ideju o zrakoplovu razlika između dviju sila.

#2
+16
Peter Kämpf
2016-08-14 04:50:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

S postojećim odgovorima zapravo nema ničeg lošeg, ali smatram da oni zapravo ne dovode do srži problema. Ali zapravo nije tako komplicirano ...

Za statičku uzdužnu stabilnost potreban je samo niži uspon po površini na vodoravnom repu nego na krilu. Potisna sila na repu pomaže, jer je tada podizanje na repu očito niže nego na krilu, ali nije potrebno. Važno je da je relativna promjena podizanja na stražnjoj površini dizanja uslijed promjene napadačkog kuta cijelog zrakoplova veća od relativne promjene dizanja na površini podizanja naprijed. Mehanizam je isti za konvencionalne konfiguracije, kanadere ili čak leteća krila.

Lift curve slope and trim points

Recimo da avion leti pod kutom napada $ \ alpha_1 $ i uznemiren je naletom ili iznenadnim upravljačkim ulazom, tako da pretpostavlja veći kut napada $ \ alpha_2 $. Zbog savijanja i veće učestalosti krivulja podizanja krila (plava linija) pomaknuta je prema gore u odnosu na onu repa (zelena linija). Također, efekt preusmjeravanja i niži omjer smanjuju nagib krivulje podizanja repa u odnosu na nagib krila.

Sad pretpostavimo da je zrakoplov bio dotjeran u stanju 1, tako da trenutak od malog podizanje repa bilo je jednako momentu mnogo većeg podizanja krila oko težišta. U stanju 2, apsolutna promjena dizanja ∆L na krilu je mnogo manja u odnosu na dizanje u stanju 1 nego na repu, tako da rezultirajuća promjena momenta stvara moment pada. Isto se događa sa smanjenjem kuta napada u stanju 2, samo obrnuto.

$$ \ frac {∆L_ {Wing}} {L_ {Wing}} < \ frac {∆L_ { Rep}} {L_ {Rep}} $$

Ako bi omjeri podizanja bili jednaki za krilo i rep, ravnoteža trenutaka ne bi se mijenjala između stanja 1 i stanja 2. Ali budući da rep doživljava veća relativna promjena podizanja, slijedi trenutna promjena koja djeluje protiv promjene napadačkog kuta.

Ovaj učinak također djeluje i na kanal, gdje podizanje po površini prednje plohe mora biti veće od podizanja po području na krilu. Za leteće krilo podizanje po površini prednjeg dijela krila mora biti veće od onog na stražnjem dijelu krila, a i dalje je moguća statička stabilnost.

#3
+7
Lucas Kauffman
2013-12-27 15:37:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Krilo s konvencionalnim profilom aeroprofila daje negativan doprinos uzdužnoj stabilnosti. To znači da svaki poremećaj (kao što je nalet) koji podiže nos stvara trenutak bacanja nosa koji teži daljnjem podizanju nosa. S istim smetnjama, prisutnost stražnjeg zrakoplova stvara obnavljajući trenutak nagiba prema dolje, što može suzbiti prirodnu nestabilnost krila i učiniti zrakoplov uzdužno stabilnim (gotovo na isti način kao što vjetrovka uvijek pokazuje u vjetar). (Sa stranice Wikipedije na stražnjim ravninama)

Stražnja ploha ne proizvodi nikakav lift. Moglo bi se reći da proizvodi 'Negativni lift'. Razlog zbog kojeg su mnogi rani avijatičari ubijeni je taj što su stražnji avioni proizveli podizanje kako bi pomogli avionu da leti, što bi rezultiralo nenadoknadivom zastojem zadnjeg aviona. Većina modernih zrakoplova dizajnirana je tako da se pri smanjenju protoka zraka smanji učinak / zamah koji stvara površina repa kako bi se spriječilo prethodno spomenuto stanje

Prema knjizi o Wrightu * Flyeru *, rani avioni su namjerno dizajnirani kako bi se izbjeglo da ih nose u kabinu; to je značilo da se štandovi ne mogu oporaviti u zraku, već imaju tendenciju ograničavati brzinu kojom avioni padaju na tlo. Prva smrtna nesreća posljedica je slomljenog upravljačkog kabela zbog kojeg je avion upao u zemlju, brzo je udario, umjesto da se zaustavio i polako udario u zemlju.
@supercat: Prvi zračni smrtni slučajevi bili su [Pilâtre de Rozier] (https://en.wikipedia.org/wiki/Jean-François_Pilâtre_de_Rozier) i Pierre Romain. [Prvu smrtnu nesreću veću od zraka] (https://en.wikipedia.org/wiki/Otto_Lilienthal) uistinu je uzrokovao štand i Wrightovi su pogrešnim uvjerenjem odabrali konfiguraciju kanala, što bi stvorilo upravo ovakvu staju nemoguće.
prema [kako leti, sek. 6] (http://www.av8n.com/how/htm/aoastab.html#sec-pitch-equilibrium), stražnja ploča ne mora nužno proizvesti "negativni uzlet". Potreban mu je samo niži AoA.
@PeterKämpf: Mislite, to bi onemogućilo štandove "spuštenih nosa"? Knjiga sugerira da su prepoznali da bi njihov dizajn stvorio nenadoknadive staje, a štandovi su bili česta pojava, ali prva (i mislim samo) smrtna situacija u Wrightovom planu tog dizajna dogodila se kad je pukla kontrolna veza (što bi bilo loše vijesti u ravnini gotovo bilo kojeg dizajna kojima su nedostajali suvišni upravljački mehanizmi).
@supercat: Ne, to ne čini štandove "spuštenim dolje" nemogućim. Ono što ih je spriječilo da se dogode Wrightovima bio je njihov odabir težišta - svi rani Wrightovi letaci bili su statički nestabilni, a staje bi se prvo pojavile na glavnom krilu. Brzim zapovijedanjem trenutka spuštanja nosa nestaliranim i potpuno funkcionalnim kanarom mogli su se svaki put oporaviti.
@PeterKämpf: Oboje se slažemo da mislim da kanader * sa svojstvima letača * neće dobiti brzinu nakon zaustavljanja; bi li bilo pošteno opisati njegovo ponašanje u zastoju kao ulazak u aerodinamički stabilnu omotnicu čiji je domet upravljanja nedovoljan za povratak na održivi let? Moja bi intuicija sugerirala da bi na taj način bilo teže napraviti ravninu stražnjeg repa stabilnom i da će biti veća vjerojatnost da će se toliko podići da će onda pasti unatrag. Ne bi li to bio slučaj?
@PeterKämpf: Da budemo pošteni, ako konfiguracija kanala _navodi_ za nestalni zrakoplov ... _ako je kanader pod višim kutom napada od glavnog krila čak i u svom maksimalnom položaju prema dolje_.
#4
+2
Hash
2013-12-27 18:02:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Krila (koja imaju presjek aeroprofila) proizvode uzgon (u osnovi silu koja djeluje suprotno težini) koja djeluju na udaljenosti od težišta (C.G) pa se sila prenosi na C.G. kao sila i moment (u smjeru kazaljke na satu) koji dovode do pomicanja prema gore

Za uravnoteženje tog trenutka koristi se repni uzlet (mali u usporedbi s onim koji proizvode krila), pa ako ga prebacimo u C.G. sila i moment (budući da proizvodi manje podizanja, trebao bi biti smješten daleko od C.G) ovaj trenutak djeluje u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, neutralizirajući trenutak zbog krila ... Tako zrakoplov čini stabilnim ...

#5
+1
ClickOKtoTerminate
2013-12-27 19:29:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Apsolutna vrijednost dizanja generiranog stražnjim avionom varira i ovisi o fazi u kojoj se nalazi vaš avion u tom trenutku:

Polijetanje (produženi zaklopci): veliki zanos
Penjanje (bez zaklopki): uglavnom podizanje (nema puno)
Krstarenje (bez zaklopki): zanošenje
Slijetanje (izdužene zaklopke): veliki zanos

Zbog potrošnje goriva težina zrakoplova smanjuje tijekom leta. To može promijeniti položaj vašeg gravitacijskog središta, a to će opet utjecati na apsolutnu vrijednost vašeg dizala / zanosa. Obično | zanošenje | drugim riječima, povećava se, dok se let smanjuje podizanje stražnjeg zrakoplova.

Neke riječi o stabilnosti: Razmislite samo o ravnoteži trenutaka.
Težište je blizu glavnog krila. Visoki uzlet glavnog krila vrlo je blizu c.o.g., zanošenje stražnjeg dijela prilično je daleko od njega. Zbroj svih momenata jednak je nuli, uravnotežit će ravninu ako ima udara itd.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...