Vilket fenomen orsakar aerodynamisk svängkraft? Varför kommer det att finnas mer downforce på svansen när ett flygplan tar upp fart? Vad händer om flygplanet går för långsamt - betyder det att det blir mindre kraft på svansen? Håller centrum av hissen och tyngdpunkten någon roll för att bestämma nackstången på svansen?
Fenomenet kallas trimning.
Det här är den process genom vilken piloten justerar hissen vid svansytan för att flytta trycket mitt ovanför eller under tyngdpunkten och avlägsnar en stickkraft så att flygplanet kommer att behålla denna inställning utan hjälp.
Om tyngdpunkten (CG) ligger precis ovanför eller under det aerodynamiska centrumet (AC), är flygplanets longitudinella statiska stabilitet likgiltig. Flytta den framåt och stabiliteten ökar, flytta den längre tillbaka och planet blir instabil. Det aerodynamiska centret är där vinkelfrekvenshöjkrafterna verkar, och i en likgiltig konfiguration är höjningskoefficienten på vinge och svans lika. Ökad stabilitet innebär sålunda att minska hissen på baksidan, och om mycket stabilitet önskas kommer hissen på baksidan att bli negativ.
När flygplanet drabbas av en vindkraft (ändring av vertikal vindhastighet), kommer vinkeln på vingen och svansen att ändras med samma mängd. Nu är det viktigt hur mycket hissen ändras i förhållande till hissen före vindrutet. Om höjningskoefficienten på vingen är större än på svansen kommer samma mängd angreppsvinkel att orsaka en relativt mindre höjdförändring på vingen än på svansen och trycket mitt kommer att röra sig så att det orsakar en korrigeringshöjdpunkten.
Genom att välja rätt tyngdpunktsläge kan piloten justera den stabilitetsnivå som han / hon önskar. För att hålla sig vid önskad inställning under flygningen måste han / hon nu flytta förekomsten av empennage (eller hissböjningen) till en punkt där något tonhöjd försvinner. Konsekvensen är en downforce på svansen om det är det som behövs för att trimma flygplanet med det givna tyngdpunktsläget.
På en konventionell vinge och svanskonfiguration ligger hissens centrum normalt bakom tyngdpunkten. Detta medför en nedåtgående kraft, vilken motverkas med stabiliserarens nedåtgående lyft. När hastigheten ökar, producerar vingen mer hiss och därmed mer svans-kraft krävs för att upprätthålla inställningen. På en bakvängskonfiguration görs samma sak med en canard. Den enda skillnaden är att canarden ger uppåtgående lyft och det bidrar till den totala hissen, i motsats till en konventionell svans som bara ökar dragen.
Svansen är en lyftyta precis som vingarna. Downforce är bara fenomenet hiss riktad i motsatt riktning. Du kan också se exempel på downforce i saker som spoilers på en Formel 1 bil. Att göra snabbare ger mer lyft och så mycket mindre kraft.
Det som är unikt om svansen är att det kan påverkas av nedspolningen av vingarna själva som kommer att spela när man tittar på designval som en T-tail.
Zoomar ut i större utsträckning är orsaken till längdstabilitet. På vissa plan och i vissa konfigurationer ger svansen positiv lyft i stället för nedstyrka, allt för att balansera planet, även om dessa mönster tenderar att vara svårare att flyga.
Du kanske märker att svansen är vanligtvis mycket mindre än vingarna. Detta möjliggör bättre longitudinell stabilitet, eftersom svansen upplever större relativa förändringar i lyft (downforce) jämfört med vingarna som ger en negativ återkopplingsslinga som ger planet jämvikt.
Tyngdpunktens placering i förhållande till hissens centrum beror på att den ger ett visst tonhöjd som sedan måste motverkas av kraften som produceras av svansen.
Läs andra frågor om taggar aerodynamics Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna