Нужны ли тандемному ультралайту закрылки на заднем крыле, если на переднем крыле есть закрылки?

Нужны ли тандемному ультралайту закрылки на заднем крыле, если на переднем крыле есть закрылки?

Я так понимаю, что у большинства рутановских канард нет закрылков, так как мне сказали, что если на основном крыле есть закрылки, то и на утках они тоже нужны.

Рутан сделал один с закрылками как на утке, так и на основном крыле. Я думаю, что это называлось Гризли.

Итак... как насчет тандемного самолета (с положительной подъемной силой на горизонтальном оперении) с закрылками на переднем крыле? На заднем крыле тоже нужны закрылки?

Разве вы не можете просто использовать горизонтальный триммер в качестве закрылка, если вам нужна большая задняя подъемная сила, чтобы компенсировать дополнительную подъемную силу основного крыла с выпущенными закрылками?

В конце концов, разве большинство обычных самолетов с задней центровкой и медленным полетом (низкая Cm) в пикировании с симметричным горизонтальным хвостовым оперением, с опущенным рулем высоты, в любом случае не создают положительную подъемную силу хвоста, поэтому они действуют как тандемный самолет, не так ли?

Горизонтальное оперение на обычном самолете никогда не создает положительной подъемной силы в статическом состоянии, только в переходных, например, при сильном толчке. После стабилизации в пикировании хвост снова начинает создавать прижимную силу. Задняя граница ЦТ всегда должна быть впереди нейтральной точки, чтобы при отсутствии маневрирования возникал положительный момент тангажа, а хвостовое оперение по-прежнему создавало прижимную силу, независимо от того, идет ли речь о горизонтальном положении, пикировании или наборе высоты. В противном случае самолет становится неустойчивым по тангажу.
Немного не по теме, но я думаю, что есть разница между спуском и погружением. Снижение снижает мощность, поэтому подъемная сила меньше, поэтому самолет снижается. Я защищаю пикирование с джойстиком вперед, поэтому фойл, такой как naca012, будет иметь положительный угол атаки, следовательно, он будет создавать положительную подъемную силу. Это верно?
Когда вы толкаете стик вперед, вы уменьшаете прижимную силу хвоста, самолет кренится, потому что его момент тангажа требует этого, и он ускоряется до тех пор, пока исходная прижимная сила хвоста не восстановится с новым положением стика вперед, которое вы установили. По-прежнему присутствует чистый компонент подъема вниз, создающий ту же прижимную силу, что и раньше, но вы движетесь намного быстрее, поэтому общий отрицательный угол атаки требуется намного меньше. Горизонтальное оперение похоже на крыло с закрылком (руль высоты), где закрылок отогнут вверх (но перевернут). Отраженное крыло все еще создает подъемную силу, но для этого ему нужно двигаться быстрее.
@JohnK: Нет, хвосту не нужно лететь под отрицательным углом атаки (создавать прижимную силу), чтобы иметь статическую устойчивость по тангажу. Ему просто нужно лететь под меньшим углом атаки, чем основное крыло. Интуиция ОП в этом отношении верна.
@JohnK: Итак, все самолеты Airbus, начиная с A310, ненормальны. Как же тогда они должны называться? Аномальный?
@PeterKämpf, вы говорите, что аэробусы можно загружать с ЦТ позади нейтральной точки, поэтому хвост должен подниматься?
@JohnK Ты все еще веришь в эту чепуху? Хвост вполне может иметь подъемную силу, пока ЦТ все еще впереди НП. Просто меньше на площадь, чем крыло.
Предостережение конструкторам малогабаритных самолетов АОН: самолет, который не является СТАТИЧЕСКИ устойчивым, очень легко свалится (нехорошо) при заходе на посадку, если пилот отвлечется от воздушной скорости хотя бы на несколько секунд. Вот почему не следует легкомысленно отбрасывать статическую устойчивость (по крайней мере, до ее понимания), хотя теоретически возможно, чтобы заднее «крыло» положительно поднималось. Конструкции Piper Cub, Fiesler Storch, Cessna 172 с высоким крылом представляют собой с трудом заработанные уроки первых 40 ЛЕТ авиации. Изучением их занимается авиация 101.
@PeterKämpf хвост поднимается ВВЕРХ в установившемся полете с балансировкой? Что тогда противостоит тангажному моменту ND ЦТ, действующему относительно нейтральной точки? Я не говорю о случаях порывов ветра или маневрирования, когда нагрузки на хвост моментально меняются местами.
@JohnK: Вы путаете нейтральную точку (NP) и центр давления (CP)? Все, что вам нужно, это иметь CP на той же станции, что и CG - это вполне возможно с подъемной силой на хвосте. НП еще дальше на корму, так что самолет стабилен.
@PeterKämpf IIRC, NP — это продольная точка, в которой момент тангажа всего тела равен нулю. Я думаю о NP как об «эффективном» CP или CP, скорректированном с учетом других моментов тангажа, которые имеют влияние, таких как площадь поверхности фюзеляжа, смещение линии тяги и т. д. Все, что я когда-либо читал, указывает на то, что статический запас требует, чтобы центр тяжести всегда был впереди NP, поэтому всегда есть чистый момент тангажа вниз носом, за исключением переходных маневров или случаев порывов ветра. Это означает, что хвост должен обеспечивать подъемную силу вниз в установившихся условиях, чтобы обеспечить хорошую статическую устойчивость.
@JohnK -- Re «Горизонтальное оперение на обычном самолете никогда не создает положительной подъемной силы в статическом состоянии, только в переходных состояниях, например, при резком толчке. После стабилизации в пикировании хвост снова создает прижимную силу». - противоположную точку зрения см. на av8n.com/how/htm/aoastab.html#sec-pitch-равновесие
@JohnK -- более подробно -- "Я взял тот же Skyhawk и посадил маленького пилота на переднее сиденье, среднего размера сумасшедшего ученого на заднее сиденье и 120 фунтов багажа в багажное отделение сзади. Это поместило центр массы прямо в задней части оболочки, поэтому хвост должен был создавать значительную положительную подъемную силу, чтобы поддерживать равновесие. Самолет все еще обладал достаточной устойчивостью (насколько пилот мог сказать, он был так же стабилен, как и всегда). был.)"
@JohnK -- продолжение -- "Самый простой способ определить, является ли подъемная сила хвоста положительной или отрицательной, - это наблюдать за направлением движения концевых вихрей, как обсуждалось в разделе 3.14. Чтобы наблюдать за вихрями, я прикрепил стример из пряжи. , около полуметра в длину, к каждому концу горизонтального хвоста, на задней кромке. Стример попадает в вихрь, поэтому его свободный конец качается по кругу. Когда хвост создает положительную подъемную силу, круговое движение в направлении, указанном зелеными стрелками «циркуляции» на рис. 3.29, т. е. вниз по внутренней стороне».
Я думал, что основная причина того, почему классическая конфигурация всегда будет более эффективной, чем канард или тандем, заключается в том, что они летают с нулевой подъемной силой на хвосте, когда Cm равно 0. То есть при прямолинейном и горизонтальном полете в оптимальной точке прижимной силы хвоста нет, нет?
@quietflyer Я не уверен, что куплю его диссертацию. Если бы хвостовая часть создавала положительную подъемную силу, нагрузка на сам руль высоты, который хочет тянуться, когда руки свободны, если бы не сервосила триммера, была бы выше, и сила сервопривода триммера была бы направлена ​​в противоположную сторону. противодействовать этому, прикладывая к рулю высоты TE не восходящую, а прижимную силу. Я никогда не видел, чтобы триммер так работал назад. На моем самолете точно нет.
@JohnK, значит, вы говорите, что мы можем наблюдать, как триммер всегда прикладывает восходящую силу к задней кромке руля высоты, и это можно рассматривать как свидетельство того, что горизонтальное хвостовое оперение в целом (включая руль высоты) создает прижимную силу. Хм. Здесь может быть вопрос для Aviation Stack Exchange.
В качестве интересного мысленного эксперимента подумайте о действии язычка антисервопривода на самолете со стабилизатором хвостового оперения, таком как Cardinal или Cherokee, где вся статическая устойчивость достигается за счет действия антисервопривода, приводящего поверхность в заданное положение. падения, чтобы удерживать скорость балансировки, и продумайте, как этот выступ мог бы функционировать, если бы хвост поднимался вверх, а не опускался. Он механически приспособлен для работы только с опускаемой подъемной поверхностью. Я думаю, что этот вопрос был избит здесь много раз до смерти, и вряд ли будет решение, которое удовлетворит всех в течение некоторого времени;)
Давайте еще немного поиграем. Возьмем тандем с 2-мя одинаковыми крыльями, установим переднее крыло на 5 градусов больше, где мы поставим ЦТ? Он должен быть немного ближе к переднему крылу, которое имеет более высокий угол атаки на кривой коэффициента подъемной силы (оно также остановится первым). Теоретически все хорошо и хорошо. Кто-то по имени Лэнгли попробовал это около 120 лет назад. Проблема с тандемами (и бипланами) — помехи крыльев. Даже если заднее «крыло» представляет собой гораздо меньшую плоскую пластину с прижимной силой, конструкция остается «тандемной», а интерференция остается важной проблемой конструкции.
Да, @Fred, верно.
Будут ли все еще помехи, если промежуток и смещение составляют 2 хорды? Я слышал, что в этом зазоре и пошатывании 2 крыла действуют независимо. Это правда?
@JohnK Центр всего подъема должен быть позади компьютерной графики. Прижимная сила стабилизатора по-прежнему имеет веские причины
@Koyovis yes CG должен быть впереди нейтральной точки, и в результате хвост всегда поднимается вниз, за ​​исключением переходных состояний. Это то, что я спорил.
@JohnK Пожалуйста, проверьте ссылки

Ответы (1)

По мере продолжения любви к тандемам отвечу. Поскольку вы балансируете грузоподъемность между двумя крыльями и (надеюсь) одно переднее крыло сваливается раньше заднего, любое изменение конфигурации переднего крыла должно быть пропорционально согласовано с задним, чтобы характеристики сваливания оставались безопасными при раскрытии закрылков. развернут.

Выпуск закрылков увеличивает угол атаки крыла и может привести к смещению центра давления. Поэтому к дизайну нужно подходить внимательно.

Вы также можете поместить предкрылки и закрылки на оба крыла биплана, но весь смысл в том, чтобы иметь одно крыло (меньшее/меньшее лобовое сопротивление) для более быстрого крейсерского полета и большее, более высокое подъемное крыло для полета на малой скорости (взлет/посадка). ).

Для личного прогулочного самолета GA закрылки могут вообще не понадобиться.