Vad är kölseffekten och hur händer det? Är det detsamma som Pendulseffekt eller det existerar inte?
Pilotens Handbook of Aeronautical Knowledege av FAA har en förklaring som säger:
An aircraft always has the tendency to turn the longitudonal axis of the aircraft into the relative wind. This "weather vane" tendency is similar to the keel of the ship and exerts a steadying influence on the aircraft laterally about the longitudonal axis. When an aircraft is disturbed and one wing dips, the fuselage weight acts as a pendulum returning the plane to its original attitude
Jag vet att jag är som att svara på min egen fråga, men är denna förklaring rätt? Eftersom det i den här frågan sägs att det kanske inte gör det " t existerar eller det betyder något annat.
Enligt kölseffektsidan på Wikipedia är det rullande ögonblicket som skapas av skrovet och vertikala ytor i en sidoslip om trycket mitt är vertikalt förskjutet från tyngdpunkten.
Ett fartygs köl (förutom att flytta tyngdpunkten under metacenter ) ger en stabiliserande sidokraft när skeppsrullar. Detsamma uppnås med en svansyta, men i luftfart kallas detta rulldämpning . Den mycket större vingen tenderar att dominera rolldämpning, så effekten av den vertikala ytan är liten.
Kölens nästa uppgift är att balansera sidokraften och rullande ögonblicket från seglen i korsvindförhållanden. Det gör det genom att låta båten bygga upp ett sidosliptillstånd tills sidokraften från köl och skrov balanserar sidokraften från seglen och rullande ögonblick från sidokraften och från heeling balanserar rullande ögonblicket från seglen. Köl effekten är detta rullande ögonblick på grund av ett sidoslip tillstånd.
Ett fåtal flygplan med väldigt små vingar och stora vertikala ytor lider faktiskt av alltför stora ögonblick som skapas av sidolast på de vertikala ytorna. Det mest kända för dem är antagligen Lockheed F-104 Starfighter . Den massiva svansen på den uppväxlade bakkroppen gjorde 10 ° anhedral nödvändig för att få det sidoklädda inducerade rullande ögonblicket rätt.
Wikipedia-sidan nämner också pendulseffekten och kallar både skrovetillskott till dihedral-effekten. Man, om det någonsin är en tävling om det mest vilseledande namnet på en effekt, skulle detta vara den vinnande posten.
En pendel är en massmonterad under pivot eller metacenter , så det kommer att stabilisera sig i nedläget. Det verkar som följd av pendelverkets tro tror att planet på något sätt hängde i centrum av vingen. Det här är så fel! Ett flygplan är inte gångjärn , så all rörelse ligger runt tyngdpunkten.
Det här är annorlunda med luftskenor: Som @JanHudec påpekar i kommentarerna, arbetar lyftgasens flytkraft alltid mot tyngdkraften, medan höjden på en vinge verkar vinkelrätt mot dess spänning och lufthastigheten. Detta ger ett ögonblick när luftskuren rullar och den tunga gondolen dras ned av samma effekt som drar ner en pendel. Också på grund av ett luftskips lågdensitet (enligt definition mycket nära luftens densitet det förskjuter) är de aerodynamiska sidokrafterna på ett luftskrov mycket större jämfört med tröghetskrafterna. Detta gör att luftskeppet kan svänga runt en punkt nära mitten av kuvertet. Observera att luftfartyg inte har något sätt att rulla kontrollen - det är bara tyngdkraften som säkerställer att gondolen stannar på undersidan av skrovet.
Nu kan man argumentera för att samma sak gäller för flygplan, endast med mycket mindre aerodynamiska krafter. Ja, men de här sidokrafterna är försvinnande små i jämförelse med vingeens aerodynamiska krafter, som återigen per definition ligger nära flygplanets vikt. En liten förändring där dominerar helt och hållet bilden, och de små belastningarna på skrovet är bara ett avrundningsfel. Genom att flytta kontrollytorna kan piloten flytta hissvektorn runt nästan som han / hon gillar, och krafterna på skrovet är obetydliga.
Observera att knivkanten flygning , en situation när sidokraften på flygkroppen verkligen ligger nära flygplanets vikt, behöver massor av flygplansområde och en kraftfull motor. Fuselage laster i normalt flyg är en bråkdel av dem i knivkantflygning.
Läs andra frågor om taggar aerodynamics Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna