Finns det ett samband mellan kontrollytans avböjning och en viss svängradie eller bankvinkel?

3

Jag gör ett projekt som innefattar automatisering av aileron, roder och hissböjning.

Finns det ett kvantifierbart förhållande som kan berätta för mig hur mycket avböjning som krävs för varje vridningsradie om de andra parametrarna sätts konstanter.

    
uppsättning Sonam Rao 14.02.2016 18:40

4 svar

5

Du behöver endast ledarna för att bankera flygplanet. När bankvinkeln nås är aileronböjningen mestadels nära noll. Jag antar att vi pratar om stationära varv, så hastigheten och flygmassan förändras inte signifikant under varaktigheten av turnen.

Medan du vrider måste flera moment balanseras för att hålla rullvinkeln konstant, och en bra design gör det utan att behöva ange aileron:

  • Rotationen runt den vertikala axeln orsakar mer lufthastighet över yttervingen, vilket ökar hissen. Detta medför ett rullande ögonblick i svängen.
  • Rotationen runt den vertikala axeln orsakar ett sidosliptillstånd vid den vertikala svansen, vilket medför ett gängningsmoment mot svängen.
  • Tröghetskrafterna försöker dra vingarna. Detta medför ett rullande ögonblick mot svängen.

Hissen måste dock hållas i en något mer negativ vinkel än i nivåflyg för att dra den nödvändiga belastningsfaktorn $ n_z $. I en tur är belastningsfaktorn proportionell mot bankvinkeln $ \ Phi $: $$ n_z = \ frac {1} {cos \, \ Phi} $$ Radius $ R $: $$ R = \ frac {v ^ 2} {g \ cdot tan \, \ Phi} $$ Vinkelhastighet $ \ Omega $ (rad / sek): $$ \ Omega = \ frac {v} {R} = \ frac {g \ cdot tan \, \ Phi} {v} $$ Mängden hissböjning som behövs beror på stabilitetsmarginalen (uttryckt som $ \ frac {c_ {m \ alpha}} {c_ {L \ alpha}} $) av flygplanet, dess tondämpning (uttryckt som $ c_ {mq} $) och hissens effektivitet (uttryckt som $ c_ {m \ eta_H} $).

    
svaret ges 14.02.2016 22:02
0

Aileron-avböjning påverkar din rulle hastighet , men du kan rulla snabbt eller långsamt till vad som helst vald vinkel för banken ... och vinkeln på banken (tillsammans med sann flyghastighet) är vad som bestämmer din svänghastighet och radie. (Anta en koorinerad sväng.)

Beroende på olika parametrar kan en viss liten mängd roder- och hissböjning vara nödvändig för att upprätthålla koordinerad nivåflygning en gång etablerad i tur och beroende på flygplanet, kan det hända att du behöver lite roderinmatning medan pilarna är avböjda. Det är allt ganska bra specifikt för vilket flygplan du modellerar. I en svepskärmsstråle krävs inte signifikant roderböjning (och vilken liten avböjning behövs ofta tillhandahålls av spjällspjället i stället för piloten), medan den i en långsvängd glidbana med avsevärd negativ ja, det är nödvändigt att lägga till en rättvis bit av roder tillsammans med aileron för samordnad flygning.

    
svaret ges 14.02.2016 19:03
0

Förmodligen det relevanta svaret som en pilot: Nej

Vad du vill uppnå är troligtvis mer komplicerat, att flyga en viss kurva beror på så många saker och är en dynamisk process.

Sant svar som fysiker: Ja, naturligtvis

När du har en given situation med exakta samma parametrar (som du har beskrivit, är alla andra parametrar ständiga, inklusive vindkraft, lufthastighet, densitet, etc.), kommer du att sluta med samma svängradie. Det är deterministiskt ...

Problem: Din förutsättning att hålla de andra parametrarna konstanta är orealistisk

Kombinera de två: Du aldrig flyger en kurva, som det andra svaret föreslår, där du har "en viss avböjning" av aileronet, men ändrar det under svängen för att starta och stoppa det som såväl som under kurvan eftersom du aldrig har alla andra parametrar konstanta. Du använder, inom andra saker, roret för att kompensera för andra, ändra parametrar. Så frågan är, är du intresserad av att göra en hel tur (titta på det första svaret) eller bryr du dig bara om artificiell steady state (andra svaret)?

Jag tror faktiskt att ditt problem har lösts redan av många autopiloter ... Jag rekommenderar att du tittar på den toppmoderna implementeringen av dem.

    
svaret ges 06.08.2016 10:15
0

Ja det finns en relation mellan styrytans avböjning och bankvinkel men det är komplicerat med en återkopplingsslinga, aerodynamiska krafter och tröghet, dubbelintegratorer, omvandling från flygplan till jordaxlar mm.

Eftersom det är ett dynamiskt förhållande kännetecknas det bäst av svaret på en steginsats. Börja med kontrollhjulet vid 0, sätt en plötslig avböjning, låt oss säga hjulet 30 grader i 5 sekunder, återför sedan hjulet till noll. Samtidigt mäta flygplanets vinkelsvar. Det här är sättet att flygdynamikmodellen i flygsimulatorer är inställd.

Det finns mer information om denna länk (figur 5), även om denna förklaring anser att rollen Betygsätta. För att komma till bankvinkel behöver du en annan integrator och axeltransformation.

En autopilot kommer att jämföra den faktiska bankvinkeln med ett börvärde och variera kontrollhjulets ingång tills den önskade bankvinkeln är uppnådd. Du kan hitta källkodsexempel i program med öppen källkodssimulator som FlightGear.

    
svaret ges 29.05.2017 04:58