Как рассчитать влияние гребного винта на момент тангажа?

Я где-то читал, что пропеллеры влияют на тангаж самолета. Сказав это, у меня есть пара вопросов.

  • Является ли это значительным эффектом в авиамоделировании? Если да, то есть ли существенные различия между конфигурациями толкателя и трактора?

  • Наконец, как рассчитать этот эффект?

Наиболее очевидная причина тангажа — вектор тяги винта не совпадает с центром тяжести. Но есть и другие источники, описанные в этой статье , начиная со страницы 53.

Ответы (2)

Винт создает моменты тангажа (и рыскания). На это есть две основные причины:

1) изменение обтекания фюзеляжа (и центроплана и оперения) 2) изменение тяги.

Изменение тяги легче понять и оценить. Вектор тяги вызовет момент, потому что (90% времени) он немного наклонен и не проходит через ЦТ самолета.

Несколько моделей самолетов имеют намеренно наклоненные пропеллеры/двигатели. Идеальный угол наклона определяется летными испытаниями, потому что проще и точнее попробовать и почувствовать эффект.

Конфигурация с толкателем имеет довольно схожие проблемы, связанные с вектором тяги, однако эффект изменения потока намного меньше, чем конфигурация с тягачом. Это связано с тем, что для толкающей конфигурации ускоренный поток больше не влияет на воздушное транспортное средство.

Расчет этих эффектов варьируется от ручных расчетов (электронных таблиц) до CFD и, наконец, до летных испытаний (где вы должны проводить контролируемые испытания для получения параметров модели).

Для радиоуправляемых самолетов я бы предложил следовать эмпирическому правилу, которое было установлено в сообществах радиоуправляемых самолетов.

Наконец, выбор конфигурации трактор/толкач должен основываться на нескольких других факторах, и момент тяги, вероятно, не самый важный из них.

Да, есть несколько эффектов, которые имеет пропеллер:

  • Гироскопическая прецессия: момент тангажа преобразуется в момент рыскания и наоборот из-за гироскопических эффектов вращающегося винта.

  • Р-фактор , который аналогичен, но из-за различий в углах атаки лопастей и только при больших А0А самолета. Из вики:

P-фактор, также известный как эффект асимметричной лопасти и асимметричный дисковый эффект, представляет собой аэродинамическое явление, с которым сталкивается движущийся воздушный винт 1 и которое отвечает за асимметричное перемещение центра тяги воздушного винта, когда самолет находится под большим углом атаки. Это смещение центра тяги будет оказывать на самолет рыскающий момент, заставляя его слегка рыскать в одну сторону. Ввод руля направления требуется для противодействия тенденции рыскания.

Это эффекты, которые должны учитывать пилоты одномоторных винтовых самолетов, и они также масштабируются до моделей самолетов.