Я читал Справочник FAA по полетам на планерах, 2013 г. (FAA-H-8083-13A). В главе 3 («Аэродинамика полета») книги обсуждается устойчивость. На странице 3-12 говорится:
Двугранный угол - это угол наклона крыльев вверх от горизонтальной (вид спереди/сзади) оси самолета. Когда планер летит и сталкивается с турбулентностью, двугранный угол обеспечивает положительную боковую устойчивость, обеспечивая большую подъемную силу для нижнего крыла и уменьшая подъемную силу для поднятого крыла. Когда одно крыло опускается, оно становится ближе к перпендикуляру к поверхности и уровню. Поскольку он ближе к уровню и перпендикулярен силе веса, производимая подъемная сила прямо противодействует силе веса. Это нужно немедленно сравнить с более высоким и теперь более наклонным крылом, связанным с силой веса. Подъемная сила более высокого крыла по отношению к силе веса теперь меньше из-за угла вектора. Этот дисбаланс подъемной силы заставляет нижнее крыло подниматься по мере того, как верхнее опускается, пока подъемная сила не уравняется, что приводит к горизонтальному полету.
Мне это не кажется правильным.
В этом абзаце говорится, что подъемная сила больше на опущенном крыле и меньше на поднятом крыле. Это неправда, не так ли? Величина подъемной силы зависит только от скорости полета крыла и угла атаки, а не от угла крена крыла .
Затем в параграфе объясняется, что опущенное крыло создает большую подъемную силу вверх , чем поднятое крыло. Я думаю, что это верно, но это не относится к делу, потому что подъем вверх - не единственный подъем, который способствует моменту качения. Момент качения зависит от общего подъема (и направления подъема).
В общем, я думаю, что двугранный угол не может создавать стабилизирующий момент качения так, как написано в книге. Любой стабилизирующий эффект должен исходить из разницы в воздушной скорости или угле атаки между двумя крыльями.
Верно ли описание двугранного угла в книге?
Таннер, вы правы, когда говорите, что подъемная сила не зависит от угла крена. Подъемная сила возникает из-за разницы давлений, а давление может действовать только перпендикулярно поверхности. Следовательно, подъемная сила на каждом крыле и его плечо к центру тяжести не будут изменяться при крене и не создается «корректирующий» момент качения .
Вместо этого возникает боковая сила от угла крена крыла, которая ускоряет самолет вбок. Это, в свою очередь, приведет к боковому скольжению, и только теперь проявится двугранный эффект: изменяя угол атаки с каждой стороны по-разному, боковое скольжение в сочетании с двугранным будет создавать корректирующий момент качения.
Как вы правильно заметили, стабилизирующий эффект может возникнуть только из-за разницы углов атаки между обоими крыльями, и это происходит только при боковом скольжении .
Анализ автора вопроса верен, а абзац в «Справочнике по полетам на планерах» FAA неверен. То же самое верно для любого «объяснения» поперечного угла, которое не основано на разнице в углах атаки между двумя крыльями, вызванными боковым скольжением.
Кроме того, важно отметить, что боковое скольжение не может быть объяснено просто замечанием того, что, когда самолет находится в крене, наклонный вектор подъемной силы содержит боковую составляющую или что «с точки зрения самолета подъемная сила все еще действует в плоскости симметрии, но гравитация не делает и заставит его смещаться в сторону», как иногда утверждается. (Например, что-то близкое к этому мы находим в известной книге Мартина Саймонса «Аэродинамика авиамоделей», а также во многих других источниках.) Это по существу аристотелевские концепции, а не ньютоновские. Непрерывная чистая боковая составляющая силы вызывает поворот, а не боковое скольжение. Сила вызывает ускорение, а не устойчивое боковое движение, а поворот — это искривление траектории полета, являющееся формой ускорения.
Чтобы узнать о фактической причине бокового скольжения во время полета с креном и поворотом, см. соответствующий ответ. Как работает двугранный угол?
«Объяснение» двугранного угла — лишь одна из нескольких бросающихся в глаза ошибок в «Справочнике по полетам на планерах» FAA. Например, он даже не содержит точного изображения векторного треугольника LDW, чтобы объяснить, почему отношение L/D такое же, как качество планирования в неподвижном воздухе — такая диаграмма имеет фундаментальное значение для понимания планирующего полета. В нем также утверждается, что опасно скользить на планерах со стреловидными передними кромками из-за возникающей в результате муфты скользящей качки - полностью упуская из виду гораздо большую муфту скользящей качки, создаваемую двугранным (например, любой современный стеклянный корабль, кроме Fox, Swift и т. д.) и/или высокое размещение крыла (например, 2-33, 2-22) в типичном планере.
Да, это правильно. Рассмотрим самолет с положительным двугранным углом 5° к крыльям. Если подъемная сила, создаваемая аэродинамическими профилями, перпендикулярна линии его размаха, это означает, что в горизонтальном полете подъемная сила, параллельная вертикальной оси самолета, составляет L * cos (5 °) для обоих крыльев. Если самолет кренится на 30° влево, то подъемная сила, создаваемая левым крылом, параллельная силе тяжести, равна L * cos(25°), тогда как подъемная сила, создаваемая правым крылом, составляет L*cos(35°). Этот дисбаланс в подъемной силе вызывает момент относительно центра тяжести самолета, заставляя его откатываться назад и обеспечивая как положительную поперечную статическую, так и динамическую устойчивость.
Пилотхед
ТомМакВ
Таннер - восстановить ЛГБТ
Питер Кемпф
ТомМакВ
ТомМакВ
Питер Кемпф
Пилотхед
ТомМакВ
Дэн Халм
Роберт ДиДжованни
Таннер - восстановить ЛГБТ