Влияние момента тангажа на устойчивость самолета

Я разрабатываю небольшой радиоуправляемый самолет и в настоящее время занимаюсь первой итерацией выбора аэродинамического профиля. Я сошелся с Clark-Y, NACA-2412, NACA-2415 и S-8036.

Сравнивая четыре, я заметил, что все они имеют отрицательный Cm вплоть до критического угла атаки. Однако значения Cm Clark-Y неизменно более отрицательны для всех углов атаки по сравнению с тремя другими. Мне было интересно, можно ли это рассматривать как преимущество для Clark-Y, поскольку от горизонтального стабилизатора потребуется меньший шаг вниз. Может ли это быть недостатком при горизонтальном полете, так как это может привести к пикированию самолета? Я заметил, что при AoA = 0, Cl = 0,4, что может остановить нос от наклона вниз?

Я включил изображение аэродинамических графиков Clark-Y для справки.

Заранее спасибо за вашу помощьвведите описание изображения здесь

Имейте в виду, что у вас, вероятно, нет возможности воспроизвести этот профиль аэродинамического профиля до уровня точности, необходимого для чего-то большего, чем аппроксимация этих графиков. Так что небольшие различия в ТТХ, скорее всего, будут потеряны.
Я голосую за закрытие этого вопроса, потому что он относится к Drones.SE.
@RalphJ - здесь у нас есть тег «модель самолета».
@quietflyer Любой может создать тег, а Drones.SE не всегда существовал. Это сейчас, и это гораздо лучше подходит для этого вопроса.
@RalphJ - но так ли это на самом деле? У вас есть вопросы о конструкции аэродинамического профиля, моменте тангажа и стабильности, которые получили хорошее решение на Drone SE? Поиск в ASE Meta показывает, что проблема с сообщениями о моделях самолетов или дронов не решена -- Aviation.meta.stackexchange.com/questions/4072/… -- Я поддерживаю этот ответ -- Aviation.meta.stackexchange.com/a/4085 /34686 -- возможно, пришло время для нового мета-обсуждения --

Ответы (1)

Изгиб основного аэродинамического профиля крыла означает, что центр давления крыла будет перемещаться вперед с увеличением угла атаки (AoA). Поскольку точка отсчета для коэффициента тангажного момента c м это четверть аэродинамического профиля , это приводит в движение c м к отрицательным значениям. Выбрав точку четверти в качестве точки отсчета, значение c м в идеале будет оставаться постоянным в диапазоне AoA при полностью присоединенном потоке.

Это смещение центра давления слегка дестабилизирует самолет и, как следствие, требует немного большей поверхности хвостового оперения, чтобы балансировать самолет на его полезном диапазоне угла атаки. Но это заставит самолет пикировать только при отсутствии хвоста - большое плечо рычага горизонтального оперения дает ему сильный стабилизирующий эффект.

Теперь может показаться, что большой отрицательный c м вызывает большее сопротивление из-за большей поверхности оперения, если сравнивать ту же конструкцию с аэродинамическим профилем крыла без изгиба, но изгиб также позволяет крылу достичь более высокого максимального коэффициента подъемной силы. Для той же минимальной скорости изогнутое крыло можно сделать меньше и легче, поэтому общий изгиб снижает общее сопротивление.

Clark Y популярен, потому что у него плоская нижняя сторона, что упрощает сборку крыла, если вы используете традиционные методы строительства. Кроме того, вместе с несколькими другими аэродинамическими профилями, такими как Göttingen 398 и 449, он является основой распределения толщины четырехзначного диапазона NACA. Однако аэродинамические поверхности, спроектированные с учетом желаемого распределения давления (в отличие от чистой геометрии), дадут лучшие результаты. Возможно, вам стоит обратить внимание на аэродинамические поверхности Eppler или Quabeck, которые были разработаны с учетом использования в моделях самолетов.