Как рассчитать изменение силы Z при отклонении руля высоты (Zδe) в Нельсоне для динамики тангажа?

Есть несколько способов оценить производные управления ($C_{L_{\delta e}}$является управляющей производной). Затем вы можете преобразовать коэффициент из оси устойчивости в ось тела для использования в уравнениях движения в пространстве состояний.

Лифт в основном представляет собой плоскую заслонку с полным или частичным пролетом. Зная это, в вашем распоряжении есть несколько инструментов:

1. USAF DATCOM : он содержит полуаналитические уравнения для оценки приращения подъема закрылков в 2D и поправки к 3D с соотношением сторон и конусностью. Не самый простой для чтения ресурс, но он бесплатный и составляет основу многих программ и книг по концептуальному дизайну.

2. ESDU: позиции 70011 и 74011 содержат полуэмпирические соотношения для оценки производной трехмерного управления закрылками по всему размаху. ESDU содержит пошаговые примеры и является авторитетным источником всего, что касается аэрокосмической отрасли, при концептуальном проектировании и проверке. К сожалению, это не бесплатно.

Прежде чем идти дальше, я должен упомянуть, что хвост стекает с крыла. Таким образом, преобразование оси устойчивости хвостового оперения в ось корпуса самолета требует преобразования полного угла падения хвостового оперения ($\alpha_t = \alpha+i_t-\epsilon$). Конечно, вам нужно будет найти сам нисходящий поток, что станет темой другого вопроса.

3. Метод Vortex-Lattice: AVL — это надежный и бесплатный VLM, а также инструмент для концептуальной низкодозвуковой аэродинамики. Хорошая вещь в том, что вам не обязательно оценивать нисходящий поток; он напрямую выводит производные управления по оси устойчивости самолета.

Для обычного макета все три инструмента должны давать одинаковые ответы. В противном случае вы можете не знать истинного значения, пока не получите доступ к аэродинамической трубе.

Изменение Z-силы при отклонении руля высоты - это просто составляющая в направлении Z подъемной силы, развиваемой рулем высоты. Это функция:

• Локальный угол атаки.
• Угол отклонения руля высоты.
• Отклонение триммера или стабилизатора.
• Площадь поверхности лифта.
• Локальное динамическое давление на лифте.