Varför har lågvingeflygplan högre dihedral än högvingsflygplan?

Det finns flera källor för ett sideslip-inducerat rullande ögonblick:

Se detta svar för en mer fullständig förklaring av effekt 3. Skissen nedan är hämtad från det länkade svaret och visar en hög och låg vinge-konfiguration i sidoslip . De tunna blå pilarna indikerar sidledskomponenten i luftflödet $ v _ {\ infty} \ cdot sin \ beta $.

I slutändan är en del rullning på grund av sidoslip bra, men för mycket måste undvikas, och dihedral används för att komplettera de andra effekterna så att summan är rätt. En hög vinge ger redan ett positivt rullande ögonblick på grund av sidoslip (negativ $ c_ {l _ {\ beta}} $: När du avböjer roder till vänster ska den resulterande sidoklippet rulla flygplanet till vänster också), så vingen behöver inte bidra så mycket (med hjälp av dihedral) som i lågvingeflygplan.

Dihedral (eller för den delen, även en låg tyngdpunkt) rullar inte flygplanets nivå: Det finns inget aerodynamiskt sätt att uppnå! Dihedral ger dig bara ett ögonblick när flygplanet sidor.

Högvärdiga flygplan har redan bättre rullstabilitet tack vare sitt vertikala tyngdpunkt som ligger under vingen än lågvingeflygplan (med vertikal CG som ligger ovanför vingen).

Från en annan källa än Wikipedia :

If the center of gravity is below the wing, the weight tends to restore the upright position. This is known as pendulum stability or the keel effect. If the CG is above the wing, the weight is destabilizing.

Peter Kampf har rätt - flygplanet känner inte till skillnaden mellan gravitationen och g-krafterna (acceleration) som den upplever i en tur. När bollen är centrerad betyder det att "gravitation / acceleration" drar "rakt ner" på flygplanet ("ner" från flygplanets perspektiv, inte ur horisontens perspektiv). Flygplanet är inte kapabelt att "se" någon annan tyngdkraft, eftersom tyngdkraften är densamma som acceleration. Så när du befinner dig i en perfekt balanserad vändning, med bollen centrerad, är gravitationstrycket som kommer från jorden inte relevant, förutom när det är förenat med snabba acceleration för att skapa en ny "ner" -riktning för flygplanet.

För att förstå det bättre måste du visualisera samma "mind-experiment" som Einstein använde när han kom för att förstå gravitationen som bara acceleration och inte något mer. Han satt en man i en sluten låda som flyter i rymden, med mannen som flyter i mitten av lådan. Sedan hakade han ett rep till lådan och accelererade lådan smidigt i en riktning, simulerade tyngdkraften. Ur människans perspektiv inuti den slutna lådan kunde det ha suttit på jordens yta. Allt om acceleration och tyngdkraft, från mannen i lådans perspektiv, var identisk. Detta hjälpte Einstein att se att tyngdkraften inte var "som" acceleration. Gravity IS acceleration. Så när du använder acceleration (byta riktningar i en tur, centrifugalkraft) för att ändra riktningen av "ner" i en tur, vet flygplanet absolut inte skillnaden mellan sant "nere" och dess nya "nere" som justerat av vrid acceleration. Gravity kan inte "dra" pendeln i skjutblocket ner i någon annan riktning än riktningen av "ner" som indikeras av bollen i din tur och bankindikator. Så det enda sättet som dihedral och pendulära effekten av flygkroppen kan rulla vingarna tillbaka till nivå, är om vridningen inte är perfekt samordnad, dvs bollen har rullat i riktningen sant "ner" inte flygplanets "ner". Så kanske är det inte så dåligt att foten på golvet inte är så dålig.