Как работает управление парапланом?

Я думаю, что ответы до сих пор пренебрегают кривизной паруса параплана. Изменение подъемной силы на наконечниках создает дисбаланс боковой силы, вызванный направленными вниз наконечниками. Эта боковая сила потянет парус в сторону и заставит комбинацию парус-лоцман перевернуться.

Чтобы проиллюстрировать свою точку зрения, я беззастенчиво скопировал эту картинку и добавил векторы, перпендикулярные поверхности паруса, вот так:

Теперь вы понимаете, почему я использовал фотографию: концы паруса почти вертикальны, поэтому боковая сила, вызванная стягиванием местной задней кромки вниз, имеет значительное плечо рычага с центром тяжести (который, как я полагаю, находится около головы пилота). ). Графическое представление @Ken скрывает эту деталь и не показывает плечо рычага.

Эта боковая сила будет делать две вещи:

1. Он тянет парус в сторону, так что он смещается из вертикального положения над центром тяжести.
2. Это заставляет всю систему паруса-пилота вращаться, в данном случае по часовой стрелке (с точки зрения наблюдателя).

Далее, увеличенное сопротивление на опущенной стороне задержит эту часть паруса, добавляя момент рыскания и вращение рыскания, которые теперь стабилизируют угол крена . Весь параплан поворачивается. В параплане с креном боковая составляющая подъемной силы компенсирует центробежное ускорение (вращающаяся система отсчета) rsp. создает центростремительное ускорение (фиксированная система отсчета), которое поддерживает вращение вокруг вертикальной оси.

Также здесь качение начинается боковым сдвигом вектора подъемной силы, но вертикальная составляющая подъемной силы противодействует желаемому движению качения. Только боковая сила, которая преобладает из-за наклона паруса, отвечает за момент качки.

Выход из поворота достигается тем же, только задним ходом.

Теперь о тангаже : опускание задней кромки с обеих сторон увеличивает изгиб и подъемную силу, поэтому параплан поднимается, а дополнительное сопротивление тормозит парус. Это вызывает движение по тангажу вокруг центра тяжести и еще больше замедляет параплан. Снятие напряжения со свободных концов уменьшает изгиб, подъемную силу и сопротивление, поэтому парус ускоряется, и весь параплан наклоняется вокруг своего центра тяжести.

Следовательно, любое вращение происходит вокруг центра тяжести. Для этого не нужно никакого гипотетического движения маятника или «эффекта маятника», которого не существует и который в любом случае является заблуждением.

О, и последнее слово для сторонников культа эффекта маятника: меня не волнует, что вы минусуете то, чего не понимаете. Пожалуйста, попробуйте рассуждать логически и соблюдая законы физики. Это, однако, повлечет за собой явную опасность того, что вы потеряете свою веру. Приносим извинения за любую потерю направления в вашей жизни. В любом случае, это направление было неправильным.

Пока один из элементов управления тянется, задняя кромка опускается. Это также опускает заднюю часть корда крыла, увеличивая угол атаки. Я ожидаю, что это также увеличит подъемную силу этой части крыла, что приведет к его подъему.

Это верно.

Но вместе с лифтом увеличивается и сопротивление . Это приводит к тому, что парашют поворачивается в том направлении, в котором находится рычаг управления.

Так как тело пилота (пока) не хочет поворачиваться, оно «раскачивается» в прежнем направлении, вынуждая другую сторону парашюта подниматься над стороной для поворота, несмотря на то, что подъемная сила здесь меньше...

Но все же... Разве "заторможенное" крыло не должно хотя бы ненадолго и слегка приподняться, если подъемная сила больше? - пользователь3634713

Да, но его перевешивает сила "раскачки" пилотов в другую сторону. Это связано с тем, что при «раскачивании» вес пилота больше тянет на внутреннее «крыло» (куда направлен поворот), а на «внешнее крыло» парашют меньше поддерживает, поэтому отношение поддерживаемого веса к подъемной силе становится лучше, чем на «внешнем крыле».

Кроме того, почему этого нет на других самолетах с обычными элеронами? Чем отличаются парапланы? - пользователь3634713

Конверсионный самолет имеет свою «опорную точку» (куда практически воздействуют все силы) не более чем на том же уровне (по высоте), где установлены крылья. Поэтому «эффекты качания» не имеют большого значения.

«Ориентировочная точка» параплана находится более чем на один размах крыла ниже «уровня крыла».

Я также недавно начал заниматься парапланеризмом и, имея некоторый опыт в области аэродинамики, убедил себя, что причина, по которой парапланы испытывают эту нелогичную реакцию (поворот вправо из-за того, что можно было бы назвать отклонением левого элерона), заключается в том, что направление изменения подъемной силы радиальный от общего ЦТ машины, который находится примерно у груди пилота. Расширяя некоторые из приведенных выше комментариев, представьте, что подъемная поверхность представляет собой дугу на постоянном расстоянии от центра тяжести (я понимаю, что это не совсем верно, особенно для высокопроизводительных планеров, но это близко), с направленными наружу компонентами подъемной силы, распределенными по всему ее размаху и выровненными. радиально от ЦТ. Если вы увеличите величину компонентов подъемной силы с правой стороны, из-за того, что правая задняя кромка опущена под действием правого тормоза, они все равно будут направлены прямо в сторону от пилота/ЦТ, поэтому они применяют ОТСУТСТВИЕ МОМЕНТА БРОНА СЕТИ по отношению к ЦТ. Компоненты подъемной силы крыла самолета по существу тангенциальны, то есть перпендикулярны их плечу от центра тяжести, поэтому в дополнение к созданию подъемной силы за счет отклонения правого элерона вниз они также создают большой момент левого крена. На прилагаемом рисунке показано, почему основной эффект крена элеронов на обычном самолете незначителен на параплане, оставляя большую часть работы на эффект сопротивления/рыскания. Момент рыскания отклоняет планер вправо, что приводит к левостороннему скольжению. Это боковое скольжение вызывает правую силу на крыле, которое теперь имеет длинную руку над центром тяжести, и наклоняет планер вправо, начиная поворот в стиле маятника. таким образом, в дополнение к созданию подъемной силы из-за отклонения правого элерона вниз, они также создают большой момент левого крена. На прилагаемом рисунке показано, почему основной эффект крена элеронов на обычном самолете незначителен на параплане, оставляя большую часть работы на эффект сопротивления/рыскания. Момент рыскания отклоняет планер вправо, что приводит к левостороннему скольжению. Это боковое скольжение вызывает правую силу на крыле, которое теперь имеет длинную руку над центром тяжести, и наклоняет планер вправо, начиная поворот в стиле маятника. таким образом, в дополнение к созданию подъемной силы из-за отклонения правого элерона вниз, они также создают большой момент левого крена. На прилагаемом рисунке показано, почему основной эффект крена элеронов на обычном самолете незначителен на параплане, оставляя большую часть работы на эффект сопротивления/рыскания. Момент рыскания отклоняет планер вправо, что приводит к левостороннему скольжению. Это боковое скольжение вызывает правую силу на крыле, которое теперь имеет длинную руку над центром тяжести, и наклоняет планер вправо, начиная поворот в стиле маятника. который развивает левостороннее скольжение. Это боковое скольжение вызывает правую силу на крыле, которое теперь имеет длинную руку над ЦТ, и наклоняет планер вправо, начиная поворот в стиле маятника. который развивает левостороннее скольжение. Это боковое скольжение вызывает правую силу на крыле, которое теперь имеет длинную руку над ЦТ, и наклоняет планер вправо, начиная поворот в стиле маятника.

Я думаю, что, слегка потянув вниз с одной стороны, пилот влияет на цепочку действий, которые вызывают поворот.

1-нажатие тормоза с одной стороны, скажем, с правой стороны, вызывает уменьшение подъемной силы с этой стороны, даже несмотря на то, что это увеличивает угол атаки, поскольку заставляет эту сторону функционировать больше как парашют, чем как крыло, с немедленным увеличением сопротивления и что более важно, опускает одну и ту же сторону, обеспечивая лучший подъем дисбаланса на другую сторону.

2- Затем, из-за дополнительной подъемной силы с левой стороны, он качает пилота вверх и влево, заставляя весь парашют крениться влево и поворачиваться.

Любой, у кого был тяжелый велосипед, знает, что если вы хотите повернуть налево, вы толкаете левую сторону ручки вперед или тянете правую сторону, что совершенно нелогично.

Я думаю, что плюс в торможении справа (тяга вправо) имеет больший эффект, чем увеличение подъемной силы с правой стороны. Хм, но и самолет тоже подойдет. Думаю момент инерции играет роль. Представьте себе, что у самолета внизу закреплен огромный груз массой 10 м. При повороте вправо (левый элерон опущен) левое крыло поднималось. Но не может из-за огромного момента инерции. Таким образом, увеличение лобового сопротивления левого элерона будет эффективным, и произойдет рыскание в левом направлении. Может это объяснение? Огромный момент инерции параплана по сравнению с низким моментом инерции самолета?

Вы не можете описать управление парапланом, думая о комбинации пилот/параплан как о твердом теле, которое вращается вокруг своего ЦТ, как в самолете с жестким крылом или планере. Неправда и то, что линии подвески прикладывают радиальную силу через ЦТ; если бы это было так, то тело пилота вообще бы не вращалось. Параплан представляет собой соединение пилота, подвески и крыла, причем каждый элемент может в той или иной мере двигаться относительно других, стесненный их гибкими звеньями, важнейшими из которых являются карабины, где свободные концы передают силы крыла на подвеску. Высота их над телом пилота CoG обеспечивает плечо рычага, которое позволяет крылу вызывать тангаж тела пилота. Боковое разделение карабинов позволяет крылу совершать крен и рыскание пилота; он также передает пилот' перенос веса на крыло. Вот почему регулировка нагрудного ремня влияет на то, как крыло летит, и на его кривизну; и почему наличие подседельной пластины влияет. В этом суставе происходят значительные относительные вращения; когда вы выходите из динамического маневра и поднимаетесь вверх с крылом позади вас, вы замедляетесь до тех пор, пока не начнете двигаться вниз, и крыло не рванет вперед. Если вы не поймаете его тормозом в нужный момент, он может провернуться так далеко вперед (вокруг оси карабина), что угол атаки станет отрицательным, он схлопнется, и вы упадете в него. Ничего из этого не могло бы произойти, если бы вся комбинация крыло/ремни безопасности/пилот была твердым телом без относительных движений. Вот почему представление о комбинации как о маятнике, в котором пилот является весом, а центр подъемной силы крыла, стержень, вводит в заблуждение.

Имея все это в виду, основным эффектом нажатия на один тормоз является увеличение как подъемной силы, так и сопротивления на этой стороне. Поскольку законцовка крыла изогнута вниз, они тянут крыло в эту сторону, как закручивая, так и поворачивая крыло, а тело пилота следует за ним из-за рычага карабина. Лучшей техникой является смещение веса, увеличивая нагрузку на крыло с той стороны, что имеет тот же эффект. Балансировка двух входов дает наиболее эффективный поворот.

Если вы увеличите угол атаки задней части крыла, его действительно подтолкнут вверх, но передняя часть крыла наклонится вниз по отношению к нему. Как качели на качелях.