Есть ли способ оценить разницу в весе между триммерным горизонтальным стабилизатором и фиксированным хвостовым оперением?

Я пытаюсь оценить преимущества использования регулируемого горизонтального стабилизатора (THS) вместо фиксированного хвостового оперения. В моей модели я использую Т-образное хвостовое оперение (Ш ~ 30 м), и я могу балансировать самолет в любых условиях, поэтому основной причиной выбора THS будет аэродинамическая эффективность.

Я оценил снижение лобового сопротивления, но у меня большие проблемы с оценкой увеличения веса системы.

Пожалуйста, может кто-нибудь пролить свет на это? Я проверил много ссылок, но все еще не мог найти ничего ясного.

Ответы (2)

Трудно найти общую ссылку для этого. Вы добавляете вес шарнира, привода и несущей конструкции, которая теперь соединяется только с осью шарнира.

В разделе 8.4.1 Торенбека дается оценка веса для целей предварительного проектирования хвостовой группы дозвукового самолета: в нем упоминается увеличение веса на 10 % по сравнению с весом фиксированного горизонтального оперения.

Спасибо! Я смотрел в Торенбеке, но пропустил это!

Дифференцируемый стабилизатор нужен в двух случаях:

  1. В трансзвуковом полете, когда локальные толчки делают руль высоты неэффективным , или
  2. В случае мощных закрылков, которые требуют более широкого диапазона дифферента, чем может обеспечить обычный руль высоты.

Если вы можете обойтись фиксированным хвостовым оперением, не только снижение веса, но и снижение сложности следует сопоставлять с повышением эффективности. Если отклонения триммера руля высоты в наборе высоты и крейсерском режиме находятся в пределах однозначных цифр, увеличение сопротивления незначительно . Если вам нужно большее отклонение дифферента во время захода на посадку, увеличение лобового сопротивления может даже приветствоваться.

Убедитесь, что при всех отклонениях дифферента ваш руль высоты сохраняет достаточную управляемость. Тогда фиксированное хвостовое оперение — лучший выбор. Расчет увеличения веса по сравнению с эффективностью должен решить, использовать ли регулируемый стабилизатор или нет, только если вам нужно достичь определенного показателя производительности. Обычно именно расширенный диапазон дифферента побуждает инженеров выбирать стабилизатор с регулируемой дифферентацией. Если в этом нет необходимости, лучше не использовать их, чтобы облегчить техническое обслуживание и избежать новых режимов отказа, связанных с большим количеством движущихся частей.

Номер 1 не будет проблемой. Однако другие моменты я вижу по-другому. У меня есть возможность балансировать самолет максимум примерно на 2/3 от максимального отклонения (~15º) в наихудших сценариях. Я думаю, что оставшаяся 1/3 (~7º) позволила бы мне сохранить достаточный контроль (возможно, это первое, в чем я ошибаюсь). В основном я проанализировал сопротивление в крейсерском режиме и, как мне кажется, отклонение руля высоты могло бы оказать существенное влияние на увеличение сопротивления давления ПВД. Допустим, это снижает на 2% общую эффективность только в крейсерском режиме.
Кроме того, я твердо верю, что THS также является стратегическим решением: - Это позволяет вам больше перемещать компьютерную графику. -Это позволяет создавать производные вашего дизайна. Кроме того, он также снижает нагрузку на руль высоты и позволяет пилоту сохранять полный контроль над самолетом при балансировке (что, как я полагаю, намного безопаснее). Конечно, это всего лишь мое мнение, и я могу быть совершенно неправ. Еще раз, спасибо за ваше время и помощь :)
@JavierGarcia: Если вы чувствуете, что вам нужен широкий диапазон cg, то, как я уже сказал, вам нужен регулируемый стабилизатор. А 15° только на дифферент не хватит для управления.
Спасибо, сэр! Я подумаю над тем, что вы сказали, и постараюсь принять лучшее решение.
Простите, сэр, не могли бы вы сказать мне, какое отклонение руля высоты является обычным при взлете и посадке? Используют ли самолеты только THS для них, чтобы у них все еще было доступно полное отклонение руля высоты? Спасибо!
@JavierGarcia: Да, с регулируемым стабилизатором вы хотите настроить самолет таким образом, чтобы он поднимался сам по себе, как только будет снято переднее давление на штурвал / рукоять. Общий ход лифта в этом случае составит всего несколько градусов. Для поправки на внезапные и сильные порывы ветра требуется больше, но большинство (и все медленные) поправки выполняются с углом падения стабилизатора. В случае посадки ход руля высоты может быть выше, но редко выше 15°.
Большое спасибо! Надеюсь, когда-нибудь я буду знать о самолетах столько же, сколько и вы ^^