لماذا ، مع تدفق هواء أقل ، سيكون لديك فعالية أقل في التحكم؟

5

أفهم مبدأ انخفاض تدفق الهواء ، وأقل تحكمًا ، ولكن لماذا هذه الحالة؟

    
مجموعة nyorkr23 27.08.2017 / 00:34

6 إجابة

2

لأن لحظات القصور الذاتي لا تتغير بالسرعة

تعني فعالية التحكم أن عناصر التحكم تؤثر على تغيير في موازين اللحظات مما يؤدي إلى تغيير المواقف المطلوبة. أصغر انحراف التحكم لنفس التغيير في الموقف ، وارتفاع فعاليتها. إذا كان $ \ ddot {\ Theta} $ هو تسارع الملعب ، $ ∆F_H $ تغيرت القوة على الذيل الأفقي بسبب انحراف التحكم ، $ x $ ذراع ذراع تلك السيطرة حول مركز الجاذبية و $ I_y $ لحظة القصور الذاتي حول المحور الجانبي ، فإن صيغة $ \ ddot {\ Theta} $ هي: $$ \ ddot {\ Theta} = \ frac {∆F_H \ cdot x} {I_y} $$

تم إصلاح كل من $ x $ و $ I_y $ ، لذلك فإن $ ∆F_H $ فقط لديه القدرة على زيادة تسارع الملعب. $ ∆F_H $ يتناسب مع

  • زاوية الانحدار $ \ eta_H $
  • حجم الذيل $ S_H $ (تم إصلاحه مرة أخرى)
  • الضغط الديناميكي $ q = \ frac {v ^ 2 \ cdot \ rho} {2} $

سيغير كائن ما موقفه بسرعة أكبر عندما يمكن إنشاء المزيد من القوة. وبالتالي ، فإن زيادة السرعة $ v $ تعني المزيد من تغيير القوة وزيادة تسارع الزوايا لنفس الانحراف.

    
الجواب معين 27.08.2017 / 12:01
2

عند انحرافها ، تتسبب أسطح التحكم (الجنيحات ، المصعد ، الدفة) في لحظة ديناميكية هوائية حول المركز الأيروديناميكي. وللبرهة لحظة ذراع وتحتاج إلى مرجع طول - فالحظات الديناميكية الهوائية يتم تعريفها بالإشارة إلى أبعاد الجناح: امتداد الجناح للحظات المتدحرجة والتثاقلية ، و Mean Acodynamic Chord لحظات العرض. إذا كان لدينا نظرة على لحظة pitching P:

$$ P = C_ {r _ {\ delta e}} \ cdot \ delta_e \ cdot q \ cdot S \ cdot MAC $$

ومع:

  • $ C_ {r _ {\ delta e}} $ = معامل المصعد (بدون أبعاد)
  • $ \ delta_e $ = انحراف المصعد
  • $ q $ = dynamic dynamic = $ \ frac {1} {2} \ cdot \ rho \ cdot V ^ 2 $
  • $ A = مساحة الجناح
  • MAC = Mean arodynamic chord

$ C_ {r _ {\ delta e}} $ ، A و MAC هي ثوابت. لذا: إن لحظة الإقحام في الطائرة تتناسب مع انحراف المصعد ، وإلى مربع السرعة الهوائية. سافر بسرعة مرتين ، وستكون لحظة الإقلاع من انحراف معين في الارتفاع أقل بأربع مرات.

    
الجواب معين 27.08.2017 / 03:45
1

بشكل أساسي ما يبقي طائرتك معلقة فوق الأرض على الرغم من أن الجاذبية تسحبها إلى السطح هي حقيقة أن طائرتك تدفع باستمرار (وتسحب) جزيئات الهواء إلى أسفل ؛ يقول أحد قوانين نيوتن أن هذا يولد قوة متساوية ومتناقضة (أي صاعدة) على الطائرة الخاصة بك.

في الطيران المستوي والمستوى ، ترجع هذه القوة إلى الزاوية الإيجابية للهجوم التي تصنعها الأجنحة مع الريح النسبية (وليس مسار الطيران) التي تقيد جزيئات الهواء في الأساس: الجزيئات الموجودة أسفل الجناح تنحرف عن الدوران على طول قاع الجناح بينما يتم سحب جزيئات فوق الجناح لأسفل على طول السطح العلوي للجناح أثناء تحركه من خلالها. عندما تذهب أبطأ يمكنك تحويل عدد أقل من جزيئات الهواء إلى الأسفل لكل وحدة زمنية والتي تتطلب زاوية هجوم أعلى من أجل إبقاؤك معلقة ؛ يترجم هذا عمومًا إلى مزيد من انحراف المصعد المطلوب في الجزء التجريبي ، أو بعبارة أخرى: عناصر التحكم أقل فاعلية.

    
الجواب معين 27.08.2017 / 19:54
0

تأتي سلطة التحكم من حجم اللحظات التي يمكنك توليدها ، والتي تنتج عن القوى التي تعمل على المستوى (المصعد ، الجنيحات أو الدفة) ، والتي تأتي من اختلافات الضغط ، والتي تحتوي على مربع فيما يتعلق بالسرعة. إذا انخفضت سرعة تدفق الهواء إلى النصف ، يتم خفض سلطة التحكم الخاصة بك في 4. إذا تضاعفت سرعة تدفق الهواء ، فإنك تحصل على 4 أضعاف سلطة المراقبة ، إلخ.

في ما يلي توضيح آخر إذا لم يكن أي شيء واضحًا تمامًا.

بالنسبة إلى سلطة المراقبة ، يجب أن تكون قادرًا على تطبيق اللحظة المرغوبة على الطائرة. اللحظات هي قوى تعمل على مسافة معينة من مركز الدوران الخاص بك. في طائرة ، لنفترض أنك تريد تدوير الطائرة. الجنيحات التي تنحرف تخلق فرق الضغط بين الجناحين الأيمن والأيسر. وينتهي الأمر بالقوى المختلفة التي تعمل أساسًا في الجنيحات ، مما يخلق لحظة لفة. هذا مجرد أساسيات لفة. الآن ، بالنسبة لجزء تدفق الهواء.

أولاً ، لقد ذكرت أنه بالنسبة للفة ، فإن فرق الضغط الناتج عن تدفق الهواء فوق الجناح والجنيح. يتم إنشاء القوات (نحن الذين نشعر بالقلق هنا) من الضغوط على السطح. تذكر ، والضغوط هي القوى على المناطق. الآن ، دعونا ننظر إلى الضغوط. المعادلة للضغط الديناميكي هي $ \ frac {\ rho V ^ 2} {2} $ ، هذه هي السرعة التي ترتفع فيها سرعة السرعة فوق 2. سنفترض أن الكثافة لا تتغير هنا ، لذا من أجل تغيير الضغط ، تغيير سرعة التدفق. ولكن ، تربيع . وبدون تدفق الهواء ، من الواضح أنه لا يتم إنشاء أي لحظة لفة لأن السرعة هي صفر. لا تحاول الطائرة على الأرض دون تدفق الهواء فوق الجناح أن تتدحرج.

بشكل عام ، بالنسبة للسلطة الدوّارة ورابطات الملعب والياو (كل ذلك) ، يمكنك التفكير في الشعور عندما تضع يدك خارج النافذة في سيارة متحركة. إذا كنت تحرف الهواء إلى أسفل ، يتم دفع يدك لأعلى. في الواقع ، إنه الفرق في الضغط بين الأعلى والأسفل ، بسبب سرعات التدفق. كلما ازدادت سرعة تدفق الهواء كلما ازدادت كمية الاختلافات في الضغط التي يمكن أن تولدها ، وذلك بسبب علاقة التربيعية. أبطأ تذهب ، قد تصبح أي اختلافات في سرعة التدفق مهملة ، وهذا يعني عدم وجود فرق في الضغط ، وبالتالي لا يوجد قوة التصرف.

مع بعض الأرقام ، لنفترض أنه عند السرعة العالية ، ينحرف المصعد. لنفترض أن التدفق على الجزء العلوي يتجه إلى 100 (وحدات السرعة الاعتباطية) ، وأن التدفق أسفله سوف يكون 110. سيكون الضغط على القمة $ \ frac {\ rho} {2} * 100 ^ 2 = \ frac {\ rho} {2} * 10000 $ يتيح تجاهل المصطلح $ \ frac {\ rho} {2} $ ، وعلم فقط أنه يحول رقمنا إلى ضغط. لدينا 10000 ضغط على القمة ، ولدينا 1220 ضغطًا على القاع (باستخدام نفس الصيغة). هذا يعني أن لدينا شبكة من 2100 ضغطاً تدفع لأعلى على الذيل الآن. عظيم ، الذيل لديه سلطة مراقبة كافية لدفع الأنف أسفل كما أمرت.

الآن ، لنبطئ سرعة السرعة بمقدار عشرة أضعاف. الهواء العلوي يسير 10 ، والقاع الآن يذهب 11. دعونا نرى تغير الضغط مقارنة من قبل. سيكون الضغط على القمة هو 100 ضغط ، وفي القاع يكون 121 ، والضغط الصافي الناتج على الذيل هو 21 وحدة ضغط ، أقل من 100 مرة من السابق ، على الرغم من أن السرعة فقط تغيرت بعامل عشرة. الآن ، لديك قوة أقل بنسبة 100 مرة على الذيل (مما يؤدي إلى أقل لحظة مكافئة) ، وقد لا تتمكن من التحكم في الملعب بقدر ما تريد.

    
الجواب معين 27.08.2017 / 02:08
0

تستخدم أسطح التحكم لتغيير حدبة الجنازير الفعالة التي يتحكمون بها. على سبيل المثال ، يؤدي الجني المنحرف إلى الأسفل إلى زيادة الحدبة الفعالة لجناح على امتداد الجنيح. ستزيد زيادة الحدود الرافعة المتولدة عند سرعة جوية معينة فوق تلك المنطقة من الجناح ، مما يتسبب في اللحظة المتجددة المرغوبة. وهو يحدث جزئيًا بسبب هذا التغيير في الرفع المطور الذي يولد انحرافًا ضارًا ، مما يتطلب دفة بتنسيق المنعطفات.

عند ارتفاع السرعة الهوائية ، ينتج الجناح المزيد من الرفع الكلي ، وبالتالي أكثر استجابة للتغيرات في الحدبة.

بالإضافة إلى ذلك ، تستجيب أيضًا أسطح التحكم وفقًا لقانون نيوتن الثالث - حيث يحرف الجُنيح تدفق الهواء المارة في اتجاه غير موازٍ لجلد الجناح ، مما يؤدي إلى قوة رد فعل تسبب التقلص. كما هو الحال مع تغيير العوارض ، تصبح هذه الظاهرة أكثر وضوحًا عند زيادة السرعة ، وبالعكس أقل مع انخفاض في تدفق الهواء.

يمكن العثور على تفسير مبسط على دليل FAA Pilot's

    
الجواب معين 27.08.2017 / 01:24
0

يمكن تفسير ذلك بقانون نيوتن الثاني ، $ F = m \ times a $ and third law ، كل قوة لها قوة مساوية للاتجاه المعاكس.

$ m $ هنا هو كتلة تدفق الهواء ، $ a دولار هو التسارع الذي يسببه تدفق الهواء (يُنظر إليه على أنه تغير اتجاه تدفق الهواء). يتم فرض قوة تساوي $ \ times m $ على سطح التحكم. مزيد من تدفق الهواء ، والمزيد من الكتلة ، والمزيد من القوة.

نفس السبب وراء بقاء الطائرة في الجو في المقام الأول.

    
الجواب معين 30.08.2017 / 17:18