Почему подъемная сила основных крыльев не создает момента тангажа?

Тангажный момент создается подъемной силой, создаваемой горизонтальными стабилизаторами через рули высоты.

Но тогда основные крылья также создают подъемную силу, почему этой подъемной силы недостаточно для создания тангажного момента?

Крылья большинства самолетов расположены в центре тяжести или рядом с ним. В таких самолетах, как «Конкорд», момент тангажа создается основным крылом, потому что оно также действует как горизонтальный стабилизатор.
Подъемный момент – это сила (подъемная сила) и рычаг (расстояние между аэродинамическим центром и центром тяжести). Пока они не равны нулю, они вызывают изменение высоты тона. К счастью, подъемный момент горизонтального стабилизатора и рулей высоты компенсирует его. См . Момент питчинга .

Ответы (2)

Конечно, это создает момент подачи! Теперь нам нужно определить, вокруг какой точки отсчета следует измерять этот момент.

Если точкой отсчета является центр тяжести, то он даже столь же силен, как и момент тангажа руля высоты, только имеет противоположное направление.

Если вы используете аэродинамический центр в качестве точки отсчета, момент будет менее сильным. Если профиль крыла симметричен, момент фактически будет равен нулю (в идеале), но с выпуклым профилем все еще остается измеряемый момент.

Момент всегда представляет собой комбинацию силы и плеча рычага, измеренного перпендикулярно направлению силы. Только когда плечо рычага равно нулю, момент исчезнет. Если мы используем центр тяжести в качестве точки отсчета, вес не будет иметь плеча рычага и не будет давать момента, но расстояние между подъемной силой крыла и центром тяжести велико, поэтому этот момент тоже велик.

Правильно ли было бы поменять местами ортогональность и перпендикулярность?
@ Терри: Да, наверное. Что было бы более естественным для носителей языка?
Я предполагаю, что американцы, говорящие на английском языке, не технически образованные, часто колеблются при встрече с ортогональностью. Я, вероятно, сказал бы «измерено перпендикулярно» или «измерено перпендикулярно», но я не уверен, что оба из них грамматически правильны.
Носители английского языка, знакомые с высшей математикой, поймут слово «ортогональный», но могут счесть это странным выбором слов; «перпендикулярный» - гораздо более распространенный термин. «Ортогональный» часто используется математиками для обозначения отношения более общего, чем простая перпендикулярность, например, ортогональности базисных векторов в векторном пространстве. Компьютерщики, с другой стороны, думают об ортогональности как о способности изменять части системы, не беспокоясь о том, что это изменение повлияет на другие части, и это, конечно, не тот смысл, который имеется в виду. "Перпендикулярный" - правильный выбор слова здесь.
@PeterKämpf Почему они отменяют его? ЦТ впереди крыльев к кабине. Теперь подъемная сила, производимая как основными крыльями, так и рулем высоты, находится позади ЦТ, что должно означать, что они оба создают момент в одном направлении. Тогда почему вы говорите, что они в противоположном направлении? Может я где-то ошибаюсь, поправьте меня.
@PeterKämpf смотрите это изображение. CG опережает крылья. google.co.in/…
@ user2409011: Несмотря на то, что на этикетке на картинке написано НАСА, центр компьютерной графики слишком далеко вперед. Используйте основное шасси в качестве ориентира: линия вверх от колеса, наклоненного на 15° вперед от вертикали , прорежет центр тяжести примерно на 30%-40% высоты фюзеляжа. Кроме того, хвостовое оперение создает небольшую подъемную силу, а иногда даже небольшую прижимную силу в крейсерском режиме. Посмотрите на изгиб горизонтального оперения: он противоположен выпуклости крыла.

введите описание изображения здесь

Момент тангажа обычно определяется относительно центра тяжести. Основное крыло обеспечивает момент тангажа, так как оно имеет плечо силы и момента относительно центра тяжести.

Причина определения шага относительно центра тяжести заключается в том, что при свободном отклике в вакууме центр тяжести является центром вращения основного тона. Но моменты можно определить относительно любой точки, в том числе и центра подъемной силы основного крыла, удерживающего самолет при полете. И если мы это сделаем, то увидим, почему подъемник хвостового оперения часто направлен вниз, а не вверх:

  • Суммарный момент тангажа должен быть равен нулю в установившемся полете.
  • В изображенной ситуации, если хвостовое оперение сваливается, вклад его подъемной силы и момента тангажа отменяется - np ф я Икс е д движется вперед к ак ш . Теперь наступает момент тангажа вверх, стремящийся свалить самолет.
  • Поэтому по отношению к переменному току ш , безотказная ситуация - это гравитационный момент носом вниз и аэродинамический момент носом вверх: cg перед ac ш , подъемник хвостового оперения направлен вниз.

Как упоминалось в этом ответе , это в основном безопасная конфигурация на низких скоростях полета. На более высоких скоростях подъем хвостового оперения вверх является нормальным и создает аэродинамически стабильную конфигурацию.