När du lämnar markeffekten, varför finns det en näsmässig förändring i ögonblicket?

8

Flyghandboken anger:

The aircraft leaving ground effect will

  • Require an increase in AOA to maintain the same CL
  • Experience an increase in induced drag and thrust required
  • Experience a decrease in stability and a nose-up change in moment
  • Experience a reduction in static source pressure and increase in indicated airspeed
  • Jag har svårt att förstå nummer 3 här.

    Vad är den aerodynamiska orsaken till näsanvändningen i ögonblicket efter att ha lämnat markeffekten?

    Är det för att nedbrottet från vingarna ökar när flygplanet lämnar markeffekten och därigenom sätter ett större nedåt tryck på den horisontella stabilisatorn?

        
    uppsättning lemonincider 14.04.2017 10:14

    3 svar

    4

    Den vingeens aerodynamiska centrum växlar när den är i markeffekt. Utan marken verkar vingen lyft genom att accelerera luften nedåt. I markeffekten hindrar marken att luften böjs nedåt, och mer hiss produceras på grund av ökat tryck under vingen. Detta tryck har en annorlunda fördelning än uteffekten, och därmed förändringen i stigningsläget.

    Tänk på ett tvärsnitt av en vinge: fri ström lyftkraft centrum ligger vid kvartpunkten ackordpunkten. Om vingen endast stöddes av bara statiskt tryck, som en svävare, skulle kraftcentrumspunkten vara 50% ackord.

    Actually not sure now if the horizontal tail has much influence but I'll leave the original answer underneath:

    Jordverkan fungerar genom att öka statiskt tryck under vingen och den horisontella svansen. Flygplanet flyger marklöst i en näsposition och beroende på svanskonfigurationen kan det vara möjligt för huvudvingningen att vara ojämn effekt medan den horisontella svansen fortfarande upplever ökat tryck underifrån och därigenom skapar en näsa-stigning ögonblick. När den horisontella svansen också flyter ur markverkan, försvinner näsan nedåt. Jag skulle inte förvänta mig att T-svansar har denna förändring i stigande ögonblick, men jag har aldrig flög en.

        
    svaret ges 25.04.2017 13:59
    4

    Koyovis 'förklaring är korrekt och förtjänar att vara det accepterade svaret. Men som alltid beror mycket på detaljerna i den specifika konfigurationen - generaliseringar som de i ditt svar förtjänar att behandlas med viss försiktighet.

    Jordverkan leder inte alltid till en nedväxling. Handley-Page Victor var känd för sin förmåga att flare allt själv när den kom in i markeffekten. Från Wikipedia:

    One unusual flight characteristic of the early Victor was its self-landing capability; once lined up with the runway, the aircraft would naturally flare as the wing entered into ground effect while the tail continued to sink, giving a cushioned landing without any command or intervention by the pilot.

    Huvudfaktorerna var T-svansen och den låga halvmånen: Eftersom vingen skulle komma in i markeffekten mycket tidigare så att svansytan, dess hiss skulle öka tidigare. Den låga vingen i kombination med den höga svansen skulle lägga till en stigningsförändring i markeffekten.

    Varför är hisskurvan lutning annorlunda i markeffekten? Jordens närhet minskar inte bara nedvattningsvinkeln men också den framkallade vinkeln framför vingen. En högt cambered vinge med låg angreppsvinkel upplever en minskning av hissen. Med en positiv angreppsvinkel kommer luftflödet under vingen delvis att blockeras av marken, så trycket ökar under vingen och tvinga mer luft att flyta runt framkanten och över vingen vilket resulterar i en ökning av hissen kurvhöjning.

    Med låg svans är handboken emellertid korrekt: Eftersom svansen flyger i vingen sänker en minskad nedvattning en positiv vinkel av angreppsändring vid svansen, ökar hissen där och resulterar i en stigning ned förändring. Att lämna markeffekten sänker angreppsvinkeln i svansen och får sig att känna sig som en uppväxlingsändring.

    F / A-18 har drabbats av denna effekt och behövde en kludge för att återställa sin tonstyrningskraft till uteffekten, nämligen inbäddade roder. Som Jan Roskam förklarar i sin bok " Roskams flygplanstridningar "(Krigshistoria 108):

    When the first F-18 fighter […] was flight tested at Patuxent River, it became evident that the airplane would not rotate at the predicted speed. This made the field performance of the airplane unacceptable. The problem was traced to an error in the calculation of aerodynamic forces in ground effect. This is particularly severe in case of a low placed horizontal stabilizer. As a result there was insufficient down-load capability to effect early rotation during the takeoff ground roll.

    The problem was fixed by toe-in of the rudders. A squat-switch on the main gear biasses the rudders to deflect inward while on the ground. This creates enough positive pressure over the aft fuselage to effect early rotation.

    This fix, although impressive, came at a price. All flight control software had to be revalidated. Also, the squat-switches represented additional system complexity.

        
    svaret ges 26.04.2017 22:55
    0

    Som du kanske redan vet, när ett flygplan är i markverkan, är uppvärmningen, nedspolningen och vingspetsvorterna alla reducerade vilket innebär att vingen beter sig som om dess bildförhållande har ökats, det vill säga inducerad drag och vinkel på attack minskas för lyftkoefficienten.

    Ett flygplan kan bli destabiliserat och klättra ur markverkan, eftersom om en konstant angreppsvinkel bibehålls kan det uppstå en förlust av hiss som i sin tur skulle öka näsan uppåt.

    Under förhållanden som hög temperatur och hög totalvikt kan det visa sig omöjligt att klättra ur marken.

        
    svaret ges 14.04.2017 16:49