Улучшает ли поперечное сечение устойчивость к крену в порывистых условиях?

Что касается неустойчивости по крену, следует ли добавить больше поперечного угла/высокого крыла?

Я пытаюсь построить радиоуправляемый самолет, способный справиться с ветром. Для этого мне нужна исключительная аэродинамическая стабильность. Для продольной статической устойчивости я делаю свои самолеты довольно тяжелыми на нос и компенсирую это большей прижимной силой хвоста. Это работает. Что не работает, так это боковая устойчивость/устойчивость к крену. Теоретически, если порыв ветра перевернет мой самолет, у меня будет боковое скольжение. Из-за высокорасположенного крыла и двугранного угла у меня будет момент крена, который будет противодействовать первоначальному углу крена. Изображение с сайта avstop.com , модифицированное

введите описание изображения здесь

Таким образом, я попытался создать свои самолеты с большими двугранными/многогранными углами и очень высоким крылом с твердой поверхностью под ним, чтобы еще больше помочь противодействовать любому крену.

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Каждый раз, когда я сходил с ума от двугранных и высокорасположенных крыльев, мои самолеты продолжали агрессивно падать из-за очень внезапных и очень мощных переворотов вбок/назад. Сначала я не понял, так как эти особенности должны были сделать мой самолет практически неуправляемым.

Однако я подозреваю, что эти особенности имели противоположный эффект. Поправьте меня, если я ошибаюсь, но, глядя на первую диаграмму, я вижу, что когда самолет, летящий в горизонтальном полете, сталкивается с боковым порывом, он также заставляет самолет агрессивно переворачиваться, как если бы боковой порыв был от боковое скольжение, вызванное креном.

Это правильная оценка? Заставляли ли эти функции устойчивости к крену мои самолеты бесконтрольно крениться?

Есть ли способ, чтобы мой самолет нормально реагировал на боковой порыв ветра, сохраняя при этом статическую устойчивость к крену? Нужны ли мне более крупные вертикальные стабилизаторы для этих двугранных значений?

Ответы (2)

Двугранный угол не способствует устойчивости к боковому порыву. Наоборот, порыв ветра скатывает самолет в сторону, которая затем поворачивает самолет по ветру (любезно предоставленный вашим рулем высоты, повернутым).

Во-первых, я бы не рекомендовал ставить модель самолета с излишней "статической устойчивостью" в ветреную погоду. Вы хотите быть статически устойчивым, но не настолько, чтобы порыв ветра сбил вас с ног. Более высокая нагрузка на крыло также помогает.

Но устойчивость к крену от поперечного угла хороша для крейсерского полета, но не подходит для бокового порыва, особенно на модели.

Что вы должны сделать , чтобы сохранить двугранный угол, так это поместить боковую область ниже ЦТ . Это известно как «ангедраллинг». Чайки опускают кончики крыльев. Cessna положила крыло (и топливо) сверху. Consolidated построила свой знаменитый PBY 3 Catalina с двигателями сверху! Все трое хотят катиться по ветру, а не прочь . Это ключ.

Четвертая конструкция, обычный бумажный самолетик, делает это с удовольствием. Боковой «киль», балансирующий с поднятым крылом вокруг центра тяжести, лучше всего подходит для поперечной устойчивости к ветру.

Таким образом, вы можете экспериментировать, повышая или понижая центр тяжести, добавляя боковую площадь и тестируя скольжение при боковом ветре. У вашей второй модели больше шансов. Вы можете попробовать более короткий и квадратный вертикальный стабилизатор и немного веса (монету или две) на верхней части крыла в ожидаемом центре давления.

Это имеет смысл, но мне интересно: не противодействует ли угловой наклон эффекту устойчивости к крену?
Двугранный угол крыла не позволяет самолету катиться самостоятельно. «Ангедраллинг» предотвращает скатывание самолета из-за смещения ветра. Так что лучший способ - не отказываться от поперечного угла крыла , а найти другой способ сбалансировать крутящий момент бокового порыва вокруг центра тяжести . Ранние самолеты имели фиксированное шасси и более короткие (составные бипланы) крылья. Более длинные одинарные крылья, установленные низко, заставили многих дизайнеров почесать затылок (включая меня). Поэтому, когда вы тестируете дизайн в своей «аэродинамической трубе», поверните его боком (и снизу тоже). Знайте, где находится ваш центр тяжести по всем трем осям.
Итак, на вашей первой модели поместите бутылку поверх крыла, а винт прямо перед ним или позади него. (Я не уверен, помогут ли рубиновые тапочки или пение «нет места лучше дома»).

Я думаю, у вас классическая дилемма статической курсовой устойчивости и двугранного эффекта. Между двумя всегда есть составляющая. Больший угол наклона делает самолет более устойчивым в спиральном режиме. Однако это делает голландский крен хуже, а в крайних случаях - нестабильным. Боковые сальто, которые вы описываете, звучат как крайне нестабильный режим голландского крена, который в конечном итоге заканчивается неконтролируемым полетом.

С другой стороны, если вы не хотите уменьшать угол поперечного угла, вы можете увеличить вертикальный стабилизатор, чтобы избежать неустойчивых кренов. Это делает самолет менее устойчивым по спирали, однако почти всегда предпочтительнее иметь менее устойчивый по спирали самолет, чем самолет с неустойчивым голландским креном. Потому что вы можете легко остановить нестабильный крен, используя только противоположный элерон, однако остановить нестабильный голландский крен может быть немного сложно.

Поэтому я рекомендую либо уменьшить двугранный угол, либо увеличить вертикальный объем хвоста (площадь хвоста x расстояние до центра тяжести).

Улучшает ли поперечное сечение устойчивость к крену в порывистых условиях?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v