Почему не имеет значения, создает ли хвост подъемную силу или прижимную силу для положения нейтральной точки?

Я действительно борюсь с тем, что представляет собой нейтральная точка и от чего она зависит.

В этой ссылке мы можем увидеть, как рассчитывается нейтральная точка. Для определения положения нейтральной точки (D) используются площади крыла и хвостового оперения и расстояние между аэродинамическим центром (L). как будто вы должны найти точку опоры на пиле..)

Что делать, если хвост производит прижимную силу (что часто бывает). Если этот хвост в моем примере создает прижимную силу, нейтральная точка сдвинется влево, в совершенно другое положение.

Зависит ли нейтральная точка от изменения аэродинамических сил на крыле и хвосте, например, при изменении угла наклона хвоста и т. д.?

введите описание изображения здесь

Если я поставлю самолет в вертикальное положение, чтобы устранить крутящий момент под действием силы тяжести, соединим его с шарниром, чтобы он мог вращаться, теперь нужно найти место на плоскости, которое не будет вращаться (момент равен нулю), когда на него действует воздушный поток.

Является ли это место нейтральной точкой?

введите описание изображения здесь

Ответы (1)

Нейтральная точка — это продольное расположение контрольной точки момента, где момент тангажа не изменится при изменении угла атаки. Его можно определить для одного крыла или для всего самолета.

Конечно, изменение угла наклона хвоста также изменит момент тангажа вокруг нейтральной точки. Но это не главное: особенностью нейтральной точки является ее нейтральность по отношению к изменениям угла атаки.

Математически говоря: если наклон момента тангажа относительно угла атаки равен нулю, точкой отсчета для этого момента является нейтральная точка. Если вы выберете другую точку перед нейтральной точкой, наклон станет отрицательным (что характеризует стабильную конфигурацию) и наоборот. Нейтральная точка зависит от производной момента тангажа по углу атаки, поэтому ее абсолютное значение не имеет значения . Важно изменение угла атаки .

Если центр тяжести совпадает с нейтральной точкой, самолет имеет нейтральную продольную устойчивость. Отсюда и название.

Это все справедливо только в пределах присоединенного потока. Если есть массовое разделение, все ставки сняты.

Нейтральная точка должна измениться, если хвост создает прижимную силу или подъемную силу?. Расчет в моем посте использует площадь крыла и хвоста в плане и расстояния между AC, чтобы найти положение нейтральной точки. Это тот же расчет, если два человека находятся на пиле, и вы должны найти, где находится точка опоры. располагается.
@ EBV821, нет, потому что это не зависит от того, какая подъемная сила создается при каком-либо конкретном угле атаки, а только от того, как она изменяется при изменении угла атаки.
@JanHudec Значит, нейтральная точка — это не место, где момент, вызванный всеми аэродинамическими силами, равен нулю? Так что, если я держу самолет в нейтральной точке и пренебрегаю крутящим моментом под действием силы тяжести, самолет будет вращаться вокруг этого места? (посмотрите мой «тест» внизу поста) )
@ EBV821 большинство самолетов будут вращаться, да.
@PeterKampf С математической точки зрения: если наклон момента тангажа по отношению к углу атаки равен нулю. Для какого диапазона угла атаки? Если угол обзора составляет 45 или 90 градусов, будет огромное изменение момента тангажа вокруг нейтральной точки. Не так ли?
@EBV821 для диапазона AoA, где подъемная сила растет линейно с AoA, то есть примерно до начала сваливания на любой поверхности.
@JanHudec «большинство самолетов будут вращаться, да». Каждый самолет, создающий прижимную силу хвоста, будет вращаться в моем «тесте». Самолет не будет вращаться, если хвост создает достаточную подъемную силу, чтобы соответствовать «точке опоры»..
@ EBV821, да, каждый самолет, производящий прижимную силу, будет. Но вы можете сконструировать нейтрально стабильный объект, а это не так. На практике этого никто не делает, потому что статическая устойчивость полезна в большинстве случаев, а явная нестабильность полезна в остальных.
@EBV821 Ты сводишь меня с ума своими многочисленными вопросами. Пожалуйста, читайте ответы внимательнее.
@PeterKämpf справедливо ли описывать это как своего рода «эффект вертикального флюгера», когда a / c C of G является «осью вращения» флюгера, а NP эквивалентен аэродинамическому центру. плавники флюгера? Я знаю, что это чрезмерное упрощение и, возможно, это просто ведет к еще одной кроличьей норе, но для узкой цели описания звуковысотной реакции на изменения в АОА это может помочь людям с ментальной визуализацией.
@JohnK: Да, аналогия с флюгером верна. Крыло и хвост создают подъемную силу для компенсации гравитации, но эта постоянная сила исчезнет при рассмотрении производной по AoA, потому что учитываются только изменения, а не абсолютное значение сил.
@ EBV821, я думаю, вы можете быть сбиты с толку из-за того, что не полностью понимаете разницу между статическими силами и их балансом, а также динамическими скоростями изменения этих сил. Представьте себе шарикоподшипник с просверленным в нем отверстием, скользящий по проволоке. Если проволока имеет форму горы, есть единственная точка (на вершине), где она будет уравновешена и все силы стабильны. Любое возмущение заставит его скатиться вниз по склону. Потому что ИЗМЕНЕНИЕ силы, когда вы слегка перемещаете мяч, происходит в том же направлении, что и движение.
Если проволока имеет форму буквы «U», то легкое возмущение исправится само собой, так как ИЗМЕНЕНИЕ силы происходит в направлении, противоположном результирующему движению. Теперь добавьте сильное магнитное поле, толкающее (или притягивающее) шарикоподшипник вдоль провода. Магнитная сила будет изменяться по мере того, как мяч приближается к магниту или удаляется от него. ИЗМЕНЕНИЕ сил при движении мяча определяет нейтральную точку, а НЕ фактические силы. Это аналогично ИЗМЕНЕНИЮ аэродинамических сил при изменении угла атаки из-за небольших изменений дифферента или мощности самолета или чего-либо еще.
@CharlesBretana Спасибо .. Я нахожу здесь лекции и пояснения по стабильности: nptel.ac.in/courses/101/104/101104062 ........ youtube.com/…
Почему не имеет значения, создает ли хвост подъемную силу или прижимную силу для положения нейтральной точки?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v