Vad är sido-, longitudinell och riktningsstabilitet? [duplicera]

7

När vi pratar om flygplan som har en stabil konfiguration, hänvisar den till lateral, longitudinell och riktningsstabilitet. Kan någon ge en praktisk förklaring till vad de är och hur de fungerar?

    
uppsättning Thangaraj Sundaramoorthy 27.07.2015 15:00

2 svar

5

Svaret här finns i Pilotens handbok för flygteknisk kunskap (och förmodligen på annat håll) och är som följer:

Flygplanetslängdaxelärmerellermindreenraklinjegenomflygplanetsnäskegelellerpropnavochfuselageensslutpunkt(flygplanetstyngdpunktliggernormaltlängsellerbaranågotöver/underdennalinje).Detärdenaxelruntvilkenflygplanetrullar,styrtavaileronsna.Sidaxelnärparallellmedvingarnaochpasserargenomflygplanetstyngdpunkt.Detärdenaxelruntvilkenflygplanetställs,somkontrollerasavhissarna.Slutligenärdenvertikalaaxeln"normal" (vinkelrätt i alla riktningar till) det geometriska planet som bildas av längsgående och laterala axlar, parallellt med flygplanets primära lyftvektor och (i nivåflyg) sin viktvektor. Det är den axel runt vilken flygplanet rånar, styrt av rovet.

Rotation kring en axel är jobbet för en länkad uppsättning kontrollytor som nämnts ovan. Stabilitet i samma axel, grovt definierad för att hålla den linjen som passerar genom ditt flygplan som pekar i samma riktning är jobbet för de andra två ytorna i konsert, men i första hand den som skulle flytta ändpunkterna för den axeln upp eller ner i förhållande till flygplanet. Så, hissar ger lateral rotation för att uppnå longitudinell stabilitet, och vice versa för ailerons.

Det skiljer sig något för vertikalaxeln, som om ditt plan är både longitudinellt och sidostabil, det är också "vertikalt stabilt", men planet är longitudinellt och i sidled stabilt men helt utan kontroll, i en "platt snurrning" . Stabiliteten i den vertikala axeln är därför sekundär mot "riktningsstabilitet" som håller längdaxeln pekande i en viss riktning längs det geometriska planet som bildas av sido- och längsgående axlar. I detta fall styr rodret både och ger riktningsstabilitet.

Förutom kontrollytor är vikt och särskilt flygplans tyngdpunkt viktigt för stabiliteten. Helst är de flesta småplanen mest stabila i flygplan när flygplanets CG exakt ligger på flygplanets mittlinje (mellan nosspetsen och svansspetsen) och något framåt från flygplanets lyftcentrum (vilket beror på vings angreppsvinkel men är vanligtvis nära den tjockaste punkten i vingsens tvärsnitt). I den här konfigurationen, medan flygplanet reser normalt, strömmar nedvattningen från vingarna över toppen av den horisontella stabilisatorn, vilket håller näsanivå. I en stall kommer den lilla näsa-tunga konfigurationen tillsammans med stabilisatorerna på baksidan att få näsan att peka nedåt försiktigt, återställa normalt luftflöde och låta piloten återhämta sig.

Om CG är för långt framåt måste piloten applicera uppåtstigning eller trim för att hålla näsan. Detta kommer att minska den mängd resande han kommer att ha möjlighet att lägga upp och i en båt kommer planen att näsa kraftigt och hissen kan ge otillräcklig kraft för att piloten ska dra ut sig.

Om CG är för långt bakåt, vill planet näsa upp hela tiden, och piloten måste applicera nedåtgående hiss eller trim. I en stall kommer ett plan med en bakre CG inte att näsa ner, vilket förhindrar att piloten kan återställa det normala luftflödet över vingarna. Detta är särskilt farligt i en okoordinerad stall aka en snurrning; Den tyngre tyngdpunkten i kombination med motorns framåtriktning kommer att stabilisera planet i snurra och göra det omöjligt att återhämta sig.

Om CG befinner sig utanför flygplanets mittlinje tenderar planet att rulla mot sin tyngre sida. Detta kompenseras med aileron eller aileron trim, och för de flesta vardagliga flygningar är det lättast att kompensera, men det kan orsaka okänt rullbeteende och en tendens att spiral ner, vilket piloten måste vara medveten om och korrigera för.

    
svaret ges 27.07.2015 18:25
2

Sidostabilitet är rullstabilitet: flygplanets tendens att minska rullningen och återgå till upprätt läge om inte den kontinuerligt bibehålls i position genom t.ex. aileronsna. (Detta är vanligtvis endast delvis .)

Längdstabilitet är stigstabilitet: Flygplanets tendens att minska sin stigning och återgå till en nivåposition (i förhållande till den riktning som den färdas, åtminstone) om inte motsatt av t.ex. hissarna.

Direktstabilitet (även känd som vertikal stabilitet) är yaw-stabilitet: Flygplanets tendens att minska sin yawing och återgå till en rak position (i förhållande till den riktning som den färdas, åtminstone) om inte motverkas av t.ex. rovet.

Alla dessa är nödvändiga för att undvika att kontinuerligt göra små, exakta justeringar av alla kontroller.

    
svaret ges 27.07.2015 18:04