Can flygsystemet med ett modernt flygplan hanterar ett instabilt tillstånd?
Enligt detta svar flygplan / stora passagerarflygplan som A320 är konstruerade så att de är longitudinellt statiskt stabila under normala flygförhållanden.
Om det, av någon anledning, c.g. Skulle plötsligt skiftas precis bakom neutralpunkten ? Kunde FBW-systemet med (till exempel) ett Airbus-handtag detta, precis som FBW för en stridsflygplan som är instabilt av design?
Naturligtvis talar jag inte om en situation där c.g. slutar så långt tillbaka att flygplanet kommer in i en djup stall, men ett villkor bara "efter" neutral stabilitet, där flygplanet just blivit "något instabil".
1 svar
Ja det kan - i en utsträckning beroende på:
- mängd CG-skift;
- flyghastighet;
- Flygvikt (faktiskt moment av tröghet);
- Maximal avböjningshastighet för hissar / ailerons.
Om flygplanet har aerodynamisk statisk stabilitet skapar en störning i Angle of Attack aerodynamiska krafter som återställer flygplanets inställning till neutral. Om tyngdpunkten växlar bakom den neutrala punkten, blir luftramen statiskt instabil - de aerodynamiska krafterna vill nu förstärka störningen. Prisgyroen i fly-by-wire-systemet känner av att attityden avviker från den beprövade attityden, och avböj hissarna / pilarna så att flygplanet tas tillbaka.
Bildkälla
Antal CG-skift Flight Control Systemets förmåga att korrigera för instabil jämvikt beror på instabiliteten: krökets krökning i bilden ovan.
Airspeed Avböjning av hissar och ailerons genererar aerodynamiska moment i proportion till $ V ^ 2 $. Vid höga flyghastigheter resulterar en liten avböjning i ett stort ögonblick om CoG - den kritiska situationen är låg lufthastighet, som oftast förekommer nära marken. Vid låga flyghastigheter krävs stora avböjningar.
Flygvikt Om flygplanet har en hög bruttovikt och om denna vikt fördelas bort från CoG krävs större kontrollavböjningar för att korrigera störningar i AoA. En tyngre bowlingboll i bilden ovan ger högre krafter.
Maximal avböjningshastighet för hissar / ailerons Frekvensresponsen hos flygkontrollsystemen är en funktion av hur snabbt kontrollytorna kan bringas till önskat läge, och detta är en funktion av hydraulisk vätsketillförsel: den ökade kapaciteten hos alla operativa hydraulpumpar.
F-16 är utformad för att snabbt rätta till eventuella störningar från den beprövade attityden, i alla flyglägen. Alla system är dimensionerade så att konstgjord stabilitet fortfarande kan tillhandahållas vid lägsta flyghastighet och högsta MOI som flygplanet kan stöta på. A320 är inte utformad med ett flygkritiskt FBW-system - om alla system misslyckas, återgår flygplanet till ett tillstånd med aerodynamisk statisk stabilitet. Om FBW-systemet misslyckas i en F-16 måste piloten mata ut.
Läs andra frågor om taggar flight-controls flight-dynamics fly-by-wire flight-mechanics stability Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna