Динамика скольжения вперед

Меня недоумевает динамика переднего скольжения. Я иллюстрирую здесь:введите описание изображения здесь

Предполагаемая траектория наземного полета - ось +y, и самолет скользит вперед за счет крена вправо + влево руля направления.

Чтобы оставаться на намеченном пути, силы на x должны в сумме равняться нулю. Однако у лифта есть составляющая справа (+x). Я не понимаю, как руль может противодействовать этому . Подъемную силу можно смоделировать как линейную силу, действующую, таким образом, на центр масс самолета; вместо этого руль направления обеспечивает крутящий момент, который может изменить будущую геометрию, но, конечно, не обеспечивает линейную силу. Что мне не хватает?

Разве ответы здесь недостаточно хорошо объясняют это? Aviation.stackexchange.com/questions/60774/…
PS подъем будет на оси Z вашей диаграммы.
@MIchael Hall да, я бывал здесь раньше! Но, хотя это проясняет между двумя оговорками, это не помогает мне понять динамику. Я проигнорировал ось Z, у меня нет проблем.
Компонент Z частично противодействует весу, конечно, я это понимаю. Я имею в виду горизонтальный вклад подъемной силы из-за крена.
Хорошо, кажется, я вижу ваше замешательство. Ваши стрелки неверны, сила, создаваемая рулем направления, противоположна горизонтальной составляющей подъемной силы, а не в том направлении, как вы ее изобразили.
Да вот думаю как это исправить не перепутав все ответы.
1. Ответы доступны для редактирования. 2. Вы не обязаны редактировать свой вопрос, чтобы он соответствовал полученным ответам. 3. Если загорелась лампочка и вы определили проблему, вы можете сами ответить на свой вопрос, объяснив путаницу или ошибку в вашем предположении. 4. Я бы ответил, но на работу…. ;)

Ответы (3)

Вы путаете некоторые направления. Для проскальзывания вперед в направлении +y вы должны повернуть налево . Векторы подъемной силы и руля направления должны указывать в противоположном направлении.

Это все равно оставило бы боковой компонент. Однако планер также создает некоторую боковую подъемную силу! На самом деле, именно по этой причине вам вообще нужно делать какой-то крен; если бы планер приводил только к сопротивлению, вы могли бы выполнить скольжение вперед на уровне крыльев.

Да, правый берег с полностью левым рулем направления звучит так, будто самолет в ближайшем будущем может перевернуться вверх дном, а не радостно скользить.
@tedioustortoise Меня смущает ваш комментарий. Похоже, вы просто описываете проскальзывание вперед, которое не приводит к переворачиванию?
«Если бы планер приводил только к сопротивлению, вы могли бы выполнить скольжение вперед на уровне крыльев» — почти, но не совсем. Вам потребуется небольшой крен в том же направлении, что и отклоненный руль направления, чтобы нейтрализовать боковую силу от самого руля направления. Однажды я попытался воспроизвести это на радиоуправляемом самолете со стреловидным крылом без фюзеляжа, но у него была очень тонкая хвостовая балка с большим рулем направления на конце. крен в том же направлении, что и руль, нужно повторить в спокойном воздухе со стабилизацией, автопилотом и т. д., было бы забавным проектом.
Посадки с боковым ветром методом "крыло вниз" на таком самолете были бы крайне "интересны". На самом деле вам придется удерживать подветренное крыло вниз. Немного сложно усвоить эту концепцию... Или если вы попробуете метод посадки с боковым ветром "вытолкнуть краба, удерживая крылья на одном уровне" - если вы сделаете "пинок" слишком рано и продолжите удерживать отклонение руля до тех пор, пока приземляешься, начинаешь разгоняться (накапливая "дрейф") не по ветру , а против ветра ! Для вас есть сногсшибательная...
@quietflyer Хорошо. Действительно, трудно уложить в голове. Означает ли это, что при достаточно большой стреловидности крыла и достаточно маленьком фюзеляже вы все-таки могли выровнять крылья вперед :)
@Sanchises - да, кажется, должна быть некоторая площадь боковой поверхности фюзеляжа - очень маленькая, но не совсем незначительная - где должно быть возможно настоящее устойчивое скольжение на уровне крыльев -
«Настоящее» скольжение на уровне крыльев — это не скольжение. Хорошее замечание о крутящем моменте вертикального стабилизатора , но маневр, по сути, представляет собой «замороженный поворот». Крыло предотвращает боковое ускорение, а относительный ветер уравновешивает крутящий момент рыскания. Так понять это помогло переключение с S-образных поворотов на скольжение вперед на высоких заходах.

Продумайте это по шагам.

Когда, скажем, правый руль направления находится на уровне крыльев, происходит то, что изгиб киля/руля направления увеличивается, а его хорда смещается влево, создавая вращающий момент, который поворачивает корпус до тех пор, пока не будет достигнуто новое равновесие.

Угол фюзеляжа по отношению к воздушному потоку, к которому стремится его сила статической устойчивости, можно сказать, угол дифферентовки фюзеляжа, смещен вправо. Самолет рыскает вправо и стабилизируется на новом угле атаки триммера рыскания, пока удерживается руль направления. Это как если бы вы согнули заднюю кромку флюгера в амбаре, и теперь он направлен против ветра, но со смещением.

При этом новом угле дифферента фюзеляж работает под боковым углом атаки, и линия тяги также смещена в том же направлении. Самолет начинает плоский разворот от подъемной силы бокового фюзеляжа и смещения линии тяги (при включенном питании). Так что я в заносе на уровне крыльев поворачиваю в сторону применения руля направления.

Когда я опускаю крыло в противоположном направлении, я ввожу силы бокового скольжения, которые противодействуют боковым силам, вызванным боковой подъемной силой рыскания. При правом крене величина сил бокового скольжения точно уравновешивает силы поперечного рыскания и тяги (если есть какое-либо питание), чистый результат для массы тела нейтрален, поворота не происходит, и вы находитесь в скольжение вперед.

Дайте мне несколько месяцев, чтобы обдумать это :)
Крайне несовершенная аналогия, но может помочь с металлической картиной: вы едете по гигантскому столу со льдом с шипованными шинами, где вы дрейфуете или скользите в поворотах задним концом наружу. Машина скользит по дуге вправо скажем. Затем водитель перемещает волшебный рычаг и каким-то образом наклоняет столешницу влево. Автомобиль теперь хочет скользить вниз по склону влево, так как его ограниченное сцепление с дорогой поворачивает его вправо. Если водитель правильно определяет угол наклона, левая и правая силы нейтрализуют друг друга, и машина движется прямо, даже если она направлена ​​вправо.
"Боковое скольжение аналогично, но меньше рулей направления приложено к элеронам, так что силы бокового скольжения больше; есть чистый излишек боковой силы в направлении скольжения", - я думаю, что это неверно. Чистый избыток боковой силы вызовет чистое ускорение, также известное как поворот . В комплекте со всей динамикой, связанной с поворотом — изменением курса и т. д. Отсутствие скольжения — избыточная сила, вызывающая скольжение, — это аристотелевская концепция, а не ньютоновская. Все силы должны быть уравновешены в обоих случаях .
(ctd), и единственная разница между ними заключается в том, что термин «боковое скольжение» мы предпочитаем использовать, когда функция скольжения состоит в том, чтобы точно противодействовать компоненте бокового ветра и позволить воздушному судну двигаться параллельно линии пути, поэтому колеса выровнены с колеей земли для хорошей посадки, а термин «скольжение вперед» — это термин, который мы предпочитаем использовать, когда боковой ветер слабый или отсутствует, а нос наклонен в сторону относительно колеи (лучше не приземляться). таким образом!) и основная цель скольжения состоит в том, чтобы просто увеличить лобовое сопротивление (или улучшить видимость вперед).
И какой термин использовать, когда тренируешься на высоте 3000 футов в воздухе, и мы все равно не можем видеть направление наземной трассы? Это совершенно произвольно, выбирайте сами или просто назовите это «промахом».
@quietflyer Я использую термин «скольжение» как сокращение от бокового движения. Боковое скольжение при посадке - это боковое движение без изменения курса, потому что противоположный руль направления не позволяет килю удерживать тело на одной линии с воздушным потоком. Самолет меняет курс, потому что киль удерживает тело на одном уровне с воздушным потоком, когда поток становится боковым из-за крена. Вы двигаетесь боком, но все еще указываете на взлетно-посадочную полосу, следуя за ней из-за бокового ветра. Если вы уберете руль направления и удержите низкое крыло, плавник выровняет корпус по смещенному потоку, и теперь вы поворачиваете.
Хорошо, я понимаю вашу точку зрения. Я описываю это с точки зрения наземных ориентиров, когда на самом деле это один и тот же маневр.

Во-первых, мы должны понимать, что целью скольжения вперед является увеличение лобового сопротивления, что позволяет летательному аппарату иметь больший угол снижения при заданной воздушной скорости.

Этот маневр служит той же цели, что и выпуск закрылков для увеличения лобового сопротивления.

Важно отметить, что элероны используются для управления боковой траекторией, используя «скольжение», чтобы противодействовать тенденции самолета лететь в указанном направлении.

Это горизонтальная составляющая подъемной силы, создаваемая за счет управления углом крена с помощью элеронов, которая компенсирует силы в противоположном направлении .

Поскольку у вашего самолета правый руль направления, вы должны уклоняться влево . Таким образом, вектор подъемной силы крыла на диаграмме должен указывать в противоположном направлении.

Таким образом, изменение относительного ветра при применении правого руля останавливает правое рыскание и пытается толкнуть весь самолет вправо . Левая сила, обеспечиваемая горизонтальной составляющей подъемной силы , компенсирует это.

Обратите внимание, что крыло также тянет самолет в направлении Y, но очень сильно. Таким образом, самолет (преднамеренно) несогласован.

Динамика скольжения вперед
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v