Влияние центровки на нагрузку на крыло.
Всё-таки добавлю. Может кто-нибудь прочитает и скажет в чём я не прав, а не просто пошлёт в школу.
- Добавили на руль компенсатор (рога на хвост, плуг на элероны, и т.д.).
- управляющее воздействие создаваемое рулём не изменилось;
- для отклонения руля нужно в 2 раза меньшее усилие;
(3)- усилие которое надо приложить к рулю для изменения положения ЛА уменьшилось в 2 раза;- реакция ЛА на максимальное отклонение руля не изменилась.
kimu, у меня вопрос по выводу (3).
Если предположить, что центровка и плечо остались неизменными (эти случаи, вроде, описаны отдельно), то не совсем понятен вывод (3). Напрашивается - “не изменилось”. Поясните, пожалуйста.
Общее замечание. Понимание устойчивости и управляемости, которое вы отстаиваете я полностью поддерживаю, поскольку оно правильное 😁
Предполагалось что эффективная площадь руля осталась прежней.
- Добавили на руль компенсатор
Слово “добавили”, надеюсь, имеет единственное значение…
Всё-таки способность создавать усилие и способность на него реагировать, это разные вещи и называть их следует разными именами.
Полнейшая тавталогия(в части рассматриваемой темы)!!!
Под этим хочется сказать, что в части самолёта и его управляемости никогда не рассматривается - может ли пилот с некоторым усилием давить на штурвал или нет. Это уже к эргономике.
Увеличить расходы или площадь в 2 раза, это же то же самое, что просто отклонить ручку полностью, а не до половины, так?
Это тогда получится, что управляемость зависит не от параметров ЛА, а от желания лётчика потянуть за ручку чуть сильнее или чуть слабее >_<
По-моему бред…
Ещё раз полнейшая бредятина.
Это не то же самое совершенно.
При увеличении в 2 раза рулевых поверхностей(инженер продумает и добавит либо механическую, либо аэродинамическую компенсацию - чтобы не нагружать дополнительно пилота), при одинаковом управляющем воздействии(взятии ручки на определенный угол) - самолёт будет реагировать совершенно по другому, чем с рулями в 2 раза меньше.
Слово “добавили”, надеюсь, имеет единственное значение…
И в такой простой вещи нашли к чему придраться >_<
никогда не рассматривается - может ли пилот с некоторым усилием давить на штурвал или нет.
Да даже если не пилот, а просто усилие создаваемое рулём.
Есть два самолёта одинаковой массы и разной конструкции.
Первому для изменения положения надо создать рулём силу 10 H, второму для такого же изменения - 20 H.
Какой самолёт лучше управляется, второй который может создать в 2 раза большее усилие, первый который поворачивается в 2 раза меньшим усилием, или они управляются одинаково т.к. результат не отличается?
то не совсем понятен вывод (3). Напрашивается - “не изменилось”.
Имеется в виду усилие на ручке/серве/тяге нужное для изменения положения ЛА на некоторый угол при наличии и отсутствии компенсатора.
Эффективная площадь, как заметили выше, изменилась мало, а сам руль двигать легче => усилие прикладываемое к рулю для поворота ЛА на фиксированный угол уменьшилось.
инженер продумает и добавит либо механическую, либо аэродинамическую компенсацию - чтобы не нагружать дополнительно пилота
А ещё ему придётся усилить подвес руля и проводку управления, скорректировать профиль несущей поверхности, изменить крутильную жёсткость… В общем он построит другой самолёт, а речь изначально шла о простом увеличении площади руля на конкретном самолёте.
Про расходы упоминавшиеся в том же посте что и площадь, и с которого всё это началось, возражений нет?
При увеличении в 2 раза рулевых поверхностей(инженер продумает и добавит либо механическую, либо аэродинамическую компенсацию - чтобы не нагружать дополнительно пилота), при одинаковом управляющем воздействии(взятии ручки на определенный угол) - самолёт будет реагировать совершенно по другому, чем с рулями в 2 раза меньше.
В этом и есть главная причина диаметральности позиций.
kimu, условно “теоретик”, идет от силовых факторов - какое усилие надо создать на управляющей поверхности, чтобы вызвать реакцию системы (и это классической подход к анализу устойчивости/управляемости системы). Вы же подходите с точки зрения “практика” - на сколько надо отклонить ручку для получения такой же реакции системы.
Второй подход субъективен. Возмите например две одинаковые модели, но с разными плечами качалок/кабанчиков. С вашей точки зрения управляемость будет разная. Но на самом деле - нет.
Имеется в виду усилие на ручке/серве/тяге нужное для изменения положения ЛА на некоторый угол при наличии и отсутствии компенсатора.
Эффективная площадь, как заметили выше, изменилась мало, а сам руль двигать легче => усилие прикладываемое к рулю для поворота ЛА на фиксированный угол уменьшилось.
Что-то я запутался, а это не повторение того, что имеется в виду в булете 2 (“- для отклонения руля нужно в 2 раза меньшее усилие;”)?
какое усилие надо создать на управляющей поверхности
Правильно!
И сила, создаваемая управляющей поверхностью на прямую зависит от ее площади. От того, что эта сила должна быть, к примеру, 100Н - нужна определённая поверхность/угол атаки поверхности/профиль поверхности/и т.д. и т.п. И чем какой-то параметр больше, тем быстрее достигается необходимая сила.
Чем быстрее достигается необходимая сила, тем лучше управляемость.
Если не считать силу с которой надо давить на управляющую поверхность, при увеличении площади стабилизатора можно выиграть в увеличении допустимых передней либо задней центровок, и не более, поскольку стаб может на меньших скоростях компенсировать пикирующие/кабирующие моменты.
На бОльших скоростях увеличение ни на что не повлияет, разве что при резком отклонении руля сможет быстрее повернуть ЛА поперёк потока и увеличит шансы разрушения конструкции, в случаях к примеру когда ЛА пытается выйти из пике. Но это сработает если стоят достаточно мощные сервы (или мощный усилитель гидро/электро для реальных ЛА)
Управаляемость ЛА зависит от правильной центровки, формы крыла и плеча стабилизатора. Чем дальше хвост тем больше плечо и легче прокрутить самолёт по оси цетра давления.
так что о чём тут спор не понятно…
а это не повторение того, что имеется в виду в булете 2 (“- для отклонения руля нужно в 2 раза меньшее усилие;”)?
В данном случае да, а вот в первом варианте та же самая зависимость работает наоборот.
Чем быстрее достигается, тем лучше управляемость.
Что достигается? Сила или реакция?
Я выше даже пример привёл.
Всё-таки добавлю. …Первый пункт как-то разительно отличается от остальных. Действительно ли самолёт стал управляться лучше?
Самолет не стал. Уже же определились. Управляемость осталась как была, но появилась возможность им управлять, за счет описанных мероприятий. Это как поставить гидроусилитель на Газ-53. Управление улучшается в разы… спросите у водителей. А центровка и прочие вещи не меняются. Но мы то знаем, что не управляемость увеличилась, а управление улучшилось, Для улучшения управляемости, надо было сместить центровку назад, разгрузить переднюю ось ну или что там еще. Думаю всем уже понятно, что улучшая управление - ломаем самолету хребет, добавляем лишних сил … а улучшая управляемость, обходимся теми силами, что есть меняя, отклик самолета на эти силы. Так? .
И сила, создаваемая управляющей поверхностью на прямую зависит от ее площади.
Это не совсем так. Площадью мы можем регулировать допустимую максимальную силу которую стабилизатор в принципе может приложить к ЛА.
В целом усилие которое передаётся управляющей поверхности стабилизатора по сути является тем же самым усилием которое и меняет тангаж и не зависит от его размера. Зависить может только угол атаки самого стабилизатора, т.е. стабилизатор меньшей площади надо отклонять на больший градус, но при том же усилии. Соответственно запас по усилию стабилизатора маленькой площади меньше чем у большого тк он выйдет раньше на критические углы атаки.
Это не совсем так.
Это так! Поскольку здесь обсуждалось про управляемость, а не в принципе конструкция ЛА, то для изменения траектории, необходимо приложить определенную(для данного конкретного случая(условий полёта)) силу, которую можно создать управляющей поверхностью. И эта сила зависит от управляющей аэродинамической поверхности, где в прямой зависимости стоит площадь данной поверхности.
Это так! Поскольку здесь обсуждалось про управляемость, а не в принципе конструкция ЛА, то для изменения траектории, необходимо приложить определенную(для данного конкретного случая(условия полёта)) силу, которую можно создать управляющей поверхностью. И эта сила зависит от управляющей аэродинамической поверхности, где в прямой зависимости стоит площадь данной поверхности.
В “идеальном” прямолинейном полёте нам не нужен хвост вообще. ЛА может лететь без стабилизатора равномерно - при условии правильной центровки. Но если нам нужно поменять тангаж, нам надо приложить силу на хвост ЛА либо вверх(пикирование) либо вниз(кабрирование).
всё что нам нужно в данном случае, чтобы стабилизатор смог создать достаточную для этого силу. Т.е мы ставим ещё одно крыло на хвост с одинаковым профилем для низа и для верха чтобы меньше мешал в прямолинейном полёте и силу прикладывал в зависимости от угла атаки. Как и в любом и при расчётах настоящего крыла мы получаем обратную зависисмоть размера крыла от скорости полёта: чем больше скорость на которой мы хотим его испльзовать тем меньше нужена площадь и наоборот. Т.е размер стабилизатора мы определяем минимальной скоростью на которой мы можем его использовать при ещё достаточной для управления силе которой он может создавать. тут есть прямая зависимость от допустимых центровок которые мы закладываем в ЛА, поскольку окромя всего нам надо их компенсировать, и при этом сохранить управляемость.
если бы вы написали “И максимальная возможная сила, создаваемая управляющей поверхностью на прямую зависит от ее площади и скорости потока” то я бы полностью согласился с этой зависимостью
или так “И сила, создаваемая управляющей поверхностью на прямую зависит от ее площади , угла атаки и скорости потока”
Что достигается? Сила или реакция?
Я выше даже пример привёл.
Берём 2 ПРАКТИЧЕСКИ АБСОЛЮТНО одинаковых самолёта. У одного делаем площадь, к примеру, РВ в 2 раза больше. У обоих самолётов РВ находится в аэродинамической нейтрали. Дорабатываем первый, чтобы они остались ПРАКТИЧЕСКИ АБСОЛЮТНО одинаковыми.
У какого из данных самолётов продольная управляемость будет лучше?
“И сила, создаваемая управляющей поверхностью на прямую зависит от ее площади, угла атаки и скорости потока”
Если вам необходимо рассматривать ВСЕ параметры уравнения, то пишите правильно.
Укажите плотность, далее, раз уж затронули угол атаки, указывайте характеристики профиля, число Рейнольдса, число Маха и т.д. и т.п.
Чё за … троллинг…
ЛА может лететь без стабилизатора равномерно - при условии правильной центровки.
Это уже даже не смешно. Учите матчасть для начала.
Дорабатываем первый, чтобы они остались ПРАКТИЧЕСКИ АБСОЛЮТНО одинаковыми.
Это не понял.
И я первый спросил что вы понимаете под управляемостью. С примером.
Берём 2 ПРАКТИЧЕСКИ АБСОЛЮТНО одинаковых самолёта. У одного делаем площадь, к примеру, РВ в 2 раза больше. У обоих самолётов РВ находится в аэродинамической нейтрали. Дорабатываем первый, чтобы они остались ПРАКТИЧЕСКИ АБСОЛЮТНО одинаковыми.
У какого из данных самолётов продольная управляемость будет лучше?
у обоих самолётов она будет одинаковой… и даже при малых скоростях при условии нейтральный центровки - срыв на крыле будет происходить раньше чем на стабилизаторах любого из двух аппаратов. Разница будет заметна при сильно неправильной центровке, у аппарата с меньшей площадью стабилизатора срав потока на стабе будет раньше и он раньше скабрирует/спикирует чем второй.
Чё за … троллинг…
Вот что происходит когда просто объясняешь все зависимости которые надо учитывать. Учите матчасть
Это уже даже не смешно. Учите матчасть для начала.
Чего и вам советую. особенно обратить внимание на летающие крылья к примеру которые себя отлично чувствуют без стабилизатра
Разница будет заметна при неправильной центровке, у аппарата с меньшей площадью стабилизатора срав потока на стабе
Какой стабилизатор? Прочитайте внимательно пост. Там о нем и не упоминается.
Это не понял.
И я первый спросил что вы понимаете под управляемостью. С примером.
Я вам ответил.
Чего и вам советую. особенно обратить внимание на летающие крылья к примеру которые себя отлично чувствуют без стабилизатра
Это еще более не смешно, чем ваше предыдущее заявление. У схем типа “бесхвостка”, “летающее крыло” роль стабилизатора выполняют элевоны. В любом случае их вклад в баланс сил в процессе горизонтального полета “в условиях правильной балансировки” не нулевой. Это, собственно, азы.
Это еще более не смешно, чем ваше предыдущее заявление. У схем типа “бесхвостка”, “летающее крыло” роль стабилизатора выполняют элевоны. В любом случае их вклад в баланс сил в процессе горизонтального полета “в условиях правильной балансировки” не нулевой. Это, собственно, азы.
А где у дельтаплана элевоны?
Какой стабилизатор? Прочитайте внимательно пост. Там о нем и не упоминается.
Возможно пропустил контекст но в целом пример стабилизатора повторяет любая управляющая поверхность.
Попробую привести пример
В авиации всегда говорят об “усилиях на штурвале”, и не просто так, тк это усилие по сути прямо пропорционально усилию на управляющем элементе. И если мы к примеру прикладываем скажем “10кг на штурвале” и при этом имеем 1 тонну на управляющей поверхности - это даёт возможность совершить какомунибуть боингу 747 сделать крен 30 градусов за 1 секунду (цифры примерные)
В зависимости от скорости мы будем иметь:
- на скорости 600км/ч элерон отклонится на 0.5 градуса
- на скорости 400км/ч элерон отконится на 10градусов
- на скорости 300км/ч элерон отклонится на на максимальные 45градусов но всё ещё обеспечит нагрузку 1тонну и требуемый манёвр
- на скорости 290кмч элерон отклониться на максимальные 45градусов но нагрузка на нём будет уже только 800кг, те он не обеспечит заданной пилотом манёвренности. те крен 30град будет сделан больше чем за секунду
- на скорости 280кмч произойдёт срыв потока с крыла и плоский штопор.
Теперь мы увеличиваем элеорон в 2 раза по площади и вся наша табличка будет выглядеть гдето так:
- на скорости 600км/ч элерон отклонится на 0.3 градуса
- на скорости 400км/ч элерон отконится на 6 градусов
- на скорости 290км/ч элерон отклонится на на максимальные 45градусов но всё ещё обеспечит нагрузку 1тонну
- на скорости 285кмч элерон отклониться на максимальные 45градусов но нагрузка на нём будет уже только 800кг, те он не обеспечит заданной пилотом манёвренности
- на скорости 280кмч произойдёт срыв потока с крыла и плоский штопор.
Выделил различия.
Вывод простой - мы действительно получим дополнительную управляемость ЛА за счёт увеличения площади управляющих поверхностей но почувствовать это сможем на скоростях близким к срывным: скорость в пределах между срывной потока с крыла и скоростью на которой этот элерон ещё эффективен на столько на сколько пилот этого ожидает.
- на скорости 600км/ч элерон отклонится на 0.5 градуса
- на скорости 600км/ч элерон отклонится на 0.3 градуса
А это не изменение управляемости?
А где у дельтаплана элевоны?
У какого конкретного вида дельтаплана? Может быть отрицательная аэродинамическая крутка к концам крыла, может быть S-профиль.
В любом случае присутствует элемент или участок конструкции (аналог стабилизатора самолета классической схемы), который обеспечивает на хвосте аэродинамическую силу, направленную вниз.