How påverkar flygplanets vikt V-n-diagrammet?

3

Jag har en rimlig förståelse för vad ett Vn-diagram visar och vad kuvertet och gränserna betyder . Men frågan jag har är hur påverkar flygplanets vikt specifikt diagrammet?

Jag vet att minskad vikt kommer att innebära en lägre belastningsfaktor och därmed potentiellt mer manövrerbarhet. Men finns det ett matematiskt sätt att visa detta? Också, hur hänför sig vikten till lyft? Återigen betyder lägre vikt mindre hiss behövs. Men hur påverkar det specifikt V-n-diagrammet?

    
uppsättning Matt K 15.07.2018 17:45

2 svar

0

Tja, svarar på din första fråga, vägen påverkar inte flygplanet V-n-diagrammet eftersom det här diagrammet är utvecklat och känner till de strukturella krafter som flygplanet kan ta utan att skadas.

Svar på din fråga om förhållandet mellan manövrerbarheten och flygplanets vikt är relationen bara ett "enkelt" fysikproblem. Du behöver bara känna flygens egenskaper som tyngdpunkten, de olika aerodynamiska faktorerna och effekten av att avböja kontrollytorna. När du löser de sex ekvationerna med sex variabler i differentialsystemet kan du hitta hur någon egenskap hos flygplanet påverkar dess manövrerbarhet.

SomsagtnärviktenärlågärdennödvändigahissenmindremendetpåverkarinteV-n-diagrammeteftersomnstannarmerellermindrekonstanteftersom:  $ n = \ frac {L} {W} $ . Detta diagram visar bara oss vilka är förhållandet mellan de aerodynamiska krafterna och vikten. Vi vet alla att vikten är ett av problemen för ett flygplan men det hjälper också till att lindra böjningsmomentet på vingarrotet, det är därför de sista tankar som töms på ett flygplan är de som ligger längre bort från flygkroppen.

    
svaret ges 28.09.2018 18:27
0

Jag hoppas att jag förstår frågan korrekt - som jag förstår det kan ha något förhållande till manövreringshastighet. Om inte, ber om ursäkt. Jag är inte helt säker på om "Vc-- hörn / manövershastigheten" som visas på diagrammet som är länkat i frågan är detsamma som den manöverhastighet som detta svar adresserar.

När ett flygplan är tyngre (t ex vevtankar eller tankfartyg som är fulla av bränsle), resulterar en viss mängd pund kraft som genereras av vingarna en lägre G-belastning och därmed mindre kraft på komponenter med fast vikt, såsom batteri eller motor (er). Därför utsätts fästen som håller dessa delar av flygplanet på plats mindre stress. Därför kan den maximala kraften vingen tillåts att utöva höjas - igen med tanke på att det är stress på saker som motorfästen, etc som vi är oroade över - och därför är manövreringshastigheten (Va) hos många flygplan ökar när flygvikt ökas. (Under manöverhastigheten stannar vingen innan den genererar någon kritisk mängd kraft som har bedömts av formgivaren för att vara för mycket.)

Å andra sidan, om vi var oroliga för att rippa vingarna ur flygkroppen - om det var den begränsande faktorn när vi bestämde vår begränsningshastighet - skulle det inte göra någon mening att höja vår begränsningshastighet när vi ökar flygplansvikt, åtminstone om all ökad vikt gick in i flygkroppen. I ett förenklat fall där vevets vikt är försumbar jämfört med skrovets vikt, när vingen genererar x pund hiss, överförs samma kraft av vingen till skrovet, oavsett hur tungt skrovet är och därför vad G-belastningen är. Om vevets vikt inte är försumbar jämfört med skrovets vikt, då lägger vikten på skrovet med, en lägre andel av vingens lyftkraft kommer att "absorberas" av vingen själv och för en given X pund lyft kraft som genereras av vingen, kommer spänningen på vingeförbandet att gå uppåt när vi ökar flygviktens vikt. I så fall, om vinge-flygplansanslutningen är vår kritiska oro, så skulle det vara meningsfullt att manöverhastigheten går ner när flygviktens vikt ökar. Å andra sidan om extravikten går in i vingen (bränsle, externa butiker som hänger sig från vingarna) då för en given X pund hiss som genereras av vingen, kommer en del av vingsens hävstång att "absorberas" av denna vikt och den totala G-belastningen i en given situation kommer att vara mindre och det kommer att bli mindre kraft överförd från vingen till skrovet och mindre stress på vingen-till-fuselage-montering, så igen skulle det vara meningsfullt att höja begränsningshastigheten för oro (till exempel Va, manöverhastigheten) när vi ökar flygviktens vikt, om områden som vinge-till-flygplansmontering är det kritiska problemet.

Så det är komplicerat. Det enklaste fallet är när den begränsande oro är spänningen på montering av föremål med fast vikt, som beskrivs i början av detta svar. Min förståelse är att det i själva verket är det vanligaste fallet och förklarar varför manövreringshastigheten normalt på Vn-diagrammet stiger upp när flygviktens vikt går upp.

    
svaret ges 29.10.2018 16:01