Perché, con un minore flusso d'aria, avrai meno efficacia di controllo?

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Capisco il principio di un minore flusso d'aria, meno controllo, ma perché è così?

    
posta nyorkr23 27.08.2017 - 00:34

6 risposte

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Poiché momenti di inerzia non cambiano con la velocità

L'efficacia del controllo significa che l'effetto dei controlli cambia nel bilanciamento dei momenti che si traduce nel cambiamento di atteggiamento desiderato. Più piccola è la deflessione del controllo per lo stesso cambiamento di atteggiamento, maggiore è la loro efficacia. Se $ \ ddot {\ Theta} $ è l'accelerazione del passo, $ ΔF_H $ il cambio di forza sulla coda orizzontale a causa della deflessione del controllo, $ x $ il braccio di leva di quel controllo attorno al centro di gravità e $ I_y $ il momento di inerzia attorno all'asse laterale, la formula per $ \ ddot {\ Theta} $ è: $$ \ ddot {\ Theta} = \ frac {ΔF_H \ cdot x} {I_y} $$

Sia $ x $ che $ I_y $ sono fissi, quindi solo $ ΔF_H $ ha il potenziale per aumentare l'accelerazione del passo. $ ΔF_H $ è proporzionale a

  • Angolo di deflessione $ \ eta_H $
  • Dimensioni della coda $ S_H $ (riparte di nuovo)
  • pressione dinamica $ q = \ frac {v ^ 2 \ cdot \ rho} {2} $

Un determinato oggetto cambierà il suo atteggiamento più rapidamente quando sarà possibile creare più forza. Pertanto, più velocità $ v $ significa più cambio di forza e una maggiore accelerazione angolare per la stessa deflessione.

    
risposta data 27.08.2017 - 12:01
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Quando vengono deviate, le superfici di controllo (alettoni, elevatore, timone) causano un momento aerodinamico sul Centro Aerodinamico. Un momento ha un momento e deve avere un riferimento: i momenti aerodinamici sono definiti con riferimento alle dimensioni dell'ala: apertura alare per i momenti di laminazione e imbardata e Mean Aerodynamic Chord per i momenti di pitching. Se diamo un'occhiata al momento del pitch Q:

$$ P = C_ {r_ {\ delta e}} \ cdot \ delta_e \ cdot q \ cdot S \ cdot MAC $$

Con:

  • $ C_ {r_ {\ delta e}} $ = coefficiente di elevatore (senza dimensioni)
  • $ \ delta_e $ = deflessione dell'elevatore
  • $ q $ = pressione dinamica = $ \ frac {1} {2} \ cdot \ rho \ cdot V ^ 2 $
  • $ A $ = area alare
  • MAC = Mean Aerodynamic Chord

$ C_ {r _ {\ delta e}} $, A e MAC sono costanti. Quindi: il momento di beccheggio dell'aereo è proporzionale alla deflessione dell'ascensore e al quadrato della velocità. Vola due volte più velocemente e il momento di beccheggio da una certa deflessione dell'ascensore sarà quattro volte più alto.

    
risposta data 27.08.2017 - 03:45
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Sostanzialmente ciò che mantiene sospeso il tuo aereo sopra il terreno, nonostante la gravità che lo trascina in superficie è il fatto che il tuo aereo spinge costantemente (e tira) le molecole d'aria verso il basso; Una delle leggi di Newton dice che questa è una forza uguale e opposta (cioè verso l'alto) sul tuo aereo.

In forza esta volo orizzontale e rettilineo è dovuto l'angolo di attacco positivo che le ali fanno con il vento relativo (NON percorso di volo) che forza essenzialmente molecole d'aria verso il basso: molecole sotto l'ala vengono deflessi dowards lungo la parte inferiore L'ala mentre le molecole sopra l'ala sono tirate verso il basso lungo la superficie superiore dell'ala mentre le attraversa. Quando vai più lentamente, devi deflettere meno molecole d'aria verso il basso per unità di tempo che richiede un angolo di attacco più alto per tenerti sospeso; questo generalmente si traduce in una maggiore deflessione dell'ascensore necessaria per i piloti, o in altre parole: i tuoi controlli sono meno efficaci.

    
risposta data 27.08.2017 - 19:54
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Controllo autorità viene dalla dimensione di momenti è possibile generare, derivanti da forze che agiscono sul piano (l'ascensore, gli alettoni o del timone) Quali mangia da differenze di pressione, che hanno un al quadrato relazione alla velocità. Se le due metà della velocità del flusso d'aria, la vostra autorità viene tagliato in controllo 4. Se la velocità del flusso d'aria raddoppia, si ottiene 4 volte il controllo di autorità, ecc

Ecco ulteriori spiegazioni se qualcosa non è chiaro.

Per l'autorità di controllo, è necessario essere in grado di applicare il momento desiderato all'aereo. I momenti sono forze che agiscono a una certa distanza dal centro di rotazione. In un aereo, dì che vuoi far rotolare l'aereo. Gli alettoni che si deformano creano una differenza di pressione tra le ali destra e sinistra. Questo finisce per avere forze diverse che agiscono sugli alettoni, creando quel momento di rollio. Questo è solo il fondamento del rotolo. Ora, per la parte del flusso d'aria.

In primo luogo, ho detto che per il rotolo, è la pressione Quelle differenze causate dal flusso d'aria sopra l'ala e l'alettone. Le forze (quelle di cui ci occupiamo qui) sono create dalle pressioni su una superficie. Ricorda, le pressioni sono forze sulle aree. Ora, guardiamo le pressioni. L'equazione per la pressione dinamica è $ \ frac {\ rho V ^ 2} {2} $, che è la velocità volte quadrato densità di oltre 2. Si assume nostra densità non cambia qui, quindi, al fine di modificare la pressione, abbiamo cambia la velocità del flusso. MA, è al quadrato . Senza flusso d'aria, è ovvio che non viene creata alcuna velocità perché la velocità è zero. Un aereo a terra senza flusso d'aria sopra l'ala non tenta di rotolare.

In generale, per rollio, beccheggio e imbardata autorità (che è tutto di loro), si può considerare quando si mette la sensazione la mano fuori dalla finestra in una macchina in movimento. Se defletti l'aria verso il basso, la tua mano si solleva. In realtà, è la differenza di pressione tra l'alto e il basso, a causa delle velocità del flusso. Il più veloce si va, più il flusso d'aria, maggiore è la pressione è possibile generare differenze, A causa della relazione quadrato. Il più lento si va, eventuali differenze di velocità di flusso potrebbe diventare trascurabile, ciò significa che nessun differenza di pressione, quindi non forza agente.

Con alcuni numeri, diciamo che ad alta velocità, l'ascensore viene deviato. Diciamo che il flusso sopra le righe sta andando 100 (unità di velocità arbitrario), e il flusso sotto sta andando 110. La pressione sulla parte superiore sarà di $ \ frac {\ rho} {2} * 100 ^ 2 = \ frac {\ rho} {2} * 10000 $ permette di ignorare il $ \ frac {\ rho} {2} $ termine, e basta essere consapevoli che linearmente che converte il nostro numero in una pressione. Avere siamo così somethings 10000 pressione sulla parte superiore, e noi abbiamo 12100 pressione quarantina sul fondo (utilizzando la stessa formula). Ciò significa che abbiamo una rete di 2100 quarantina di pressione spingendo fino sulla coda ora. Grande, la coda ha abbastanza controllo per spingere il muso verso il basso come comandato.

Ora, consente di rallentare le velocità di un fattore dieci. L'aria sta andando top 10 e la parte inferiore 11. Vediamo ora va la variazione di pressione rispetto a prima. La pressione sulla parte superiore sarà 100 quarantina pressione, e sul fondo sarà 121. La pressione di rete RISULTANTE agisce sulla coda è poi a 21 unità di pressione, 100 volte inferiore rispetto a prima , anche se solo le velocità cambiato di un fattore dieci. Ora, si hanno 100 volte meno forza che agisce sulla coda (in modo equivalente momento meno risultante), e potrebbe non essere in grado di controllare il passo tanto quanto si desidera.

    
risposta data 27.08.2017 - 02:08
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Le superfici di controllo sono usate per cambiare la curvatura effettiva del profilo alare che stanno controllando. Ad esempio, un alettone deflesso verso il basso aumenterebbe la curvatura effettiva di un'ala lungo l'estensione dell'alettone. Un aumento della curvatura aumenterà il sollevamento generato ad una certa velocità rispetto a quella zona dell'ala, causando il momento di rullaggio desiderato. È PARZIALMENTE a causa di questo cambiamento nell'elevatore sviluppato che genera imbardata avversa, che richiede al timone di coordinare i giri.

A velocità più elevate, l'ala produce un sollevamento più totale e quindi più reattiva ai cambiamenti di curvatura.

Inoltre, le superfici di controllo anche alle 3 di Newton Rispondere a norma della legge - gli alettoni deviare il flusso d'aria che passa in una direzione diversa da quella parallela alla pelle ala, con un conseguente forza di reazione che provocano rotolo. Come nel caso del cambio di campanatura, questo fenomeno diventa più pronunciato all'aumentare della velocità, e al contrario meno pronunciato con una riduzione del flusso d'aria.

Una spiegazione semplificata può essere trovato all'indirizzo Manuale del pilota FAA

    
risposta data 27.08.2017 - 01:24
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Questo può essere spiegato dalla seconda legge di Newton, $ F = m \ times to $ e dalla terza legge, ogni forza ha una forza uguale nella direzione opposta.

$ m $ qui è la massa del flusso d'aria, $ a $ è l'accelerazione causata al flusso d'aria (vista come direzione cambiata del flusso d'aria). Una forza pari a $ a \ volte m $ viene esercitata sulla superficie di controllo. Più flusso d'aria, più massa, più forza.

Lo stesso motivo per cui un aereo rimane in aria in primo luogo.

    
risposta data 30.08.2017 - 17:18

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