Статический момент оперения и фокус самолета

[Kitspace]

Здравствуйте

Помогите, пожалуйста

В РДК СЛА приводятся рекомендации по нормальным значениям коэффициента статического момента оперения и смещения фокуса самолета фюзеляжем в соответственно 0.45-0.5 и 3-5% САХ.

Чем может объясняться повышенное влияние фюзеляжа самолета?
Целесообразно ли в этом случае превышать ограничение по статическому моменту увеличивая плечо или относительную площадь оперения?

Верно ли что для целей этих расчетов плечо горизонтального оперения берется не от линии четверти хорд а от положения фокуса без оперения?

Почему тогда в разделе о подборе размеров и параметров оперения плечо считается именно между четвертями хорд а в условных обозначениях и вовсе от центра тяжести?
Который из вариантов используется для коэффициента статического момента?

Правильно ли я посчитал что у самолета более тяжелого например у Cessna 182 по этим формулам смещение фокуса от фюзеляжа ~7-8% но и момент оперения ~0.66-0.68?
Размеры брал с чертежа найденного в интернете.
Цифры не точные потому что не уверен в верности этого чертежа.

Спасибо!

 

[Georgiy]

Положение фокуса крыла изолированного 0,25  от единицы САХ приблизительно для всех профилей почти, хоть утюг будем испытывать. (в РДК СЛА на стр.204 дают цыфру 0,24) Это и есть 1/4 профиля. См. том 1 аэродинамики В.С.Пышнова. Только сильно вогнутые птицеподобные профили на малых углах атаки до точки отрыва фокус назад смещается. Фокус в процентах хорды - это отношение коэфф. момента на носике к коэфф. подъемной силы.

Плечо следовательно от 1/4 хорд и от фокуса без оперения - одно и тоже плечо. От Ц.Т. также можно брать плечо - поскольку само плечо гораздо больше чем расстояние от ц.т. до фокуса, погрешность для расчетов не значительна.

Оперение сдвигает фокус по РДК СЛА назад на 0,32-0,25=0,07 единицы хорды САХ или на 7 процентов от хорды (для нормальной компоновки в среднем).

Фокус оно мало назад сдвигает, но зато хорошо может центр давления двигать вперед например.

Почему вас смущает величина смещения фокуса вперед на 3-5 процентов для фюзеляжных самолетов? Особенно, если передняя часть фюзеляжа выдвинута вперед от крыла. Коэффициент Кf на номограмме на стр. 205 от выноса носа фюзеляжа как раз сильно зависит.

Я бы считал для Цессны по РДК СЛА и не волновался. Но поднятие укрыла вверх на Цессне увеличивает продольную устойчивость. Воспользуйтесь методиками Пышнова для расчета этого увеличения.   

 

[Kitspace]

Простите, не понял откуда взялось 0,32-0,25=0,07?
По формуле 9.16 получается 20-30%

Меня смущает выдвижение фокуса фюзеляжем потому что у меня выходит больше. 10-12% если быть точным.
При этом оперения с коэффициентом статического момента 0.5 как рекомендовано получается явно недостаточно для обеспечения нормального диапазона центровок.
Передняя часть фюзеляжа выступает на 32% что при удлинении 6.1 дает значение коэффициента в 0.0021.

Вот я и пытаюсь понять что нужно изменить в конструкции.

Непонятно завязано ли предполагаемое смещение фокуса фюзеляжем Xfф с рекомендуемым коэффициентом момента оперения Aго.
Если да то логично сказать что при большем смещении коэффициент тоже должен быть больше и соответственно площадь или плечо оперения. Ну а если нет то что-то не так.

Плечо там написано не от фокуса крыла а от фокуса всего самолета что при таком большом смещении фюзеляжем дает весомую разницу отчего и вопрос.

Для Цессны я так понял цифры Вам кажутся правдоподобными?

 

[aerobaika]

есть простая но надежная империческая формула расчета центра масс у классических монопланов--процент от сах центра масс определяется как половина коэфициента продольной устойчивости!!!если Ао=0.6 то точка цм будет 0.3 или 30% сах крыла :~)

 

[Kitspace]

А-ноль?
Коэффициент продольной устойчивости?

Это он же коэффициент момента оперения или нет?

Формула дает среднюю центровку или предельную?

 

[aerobaika]

Ао=плечо стабилизатора/сах крыла х площадь стаба/площадь крыла  это классика аэродинамики 😎

 

[aerobaika]

уточню --Ао=произведению соотношений плошадей  и плеч тоесть например крыло 10 м кв стаб 2 м кв их соотношение 0.2 умножить на плечо до стаба 3 м при сах крыла 1м  итого 0.6  😉

 

[Kitspace]

Понял.
То есть это все таки он же.

Кстати что такое производная коэффициента подъемной силы крыла по углу атаки определяемая по графику на рисунке 9.3 на 206 странице?
Чем отличается от той что по формуле 4.2 на 126 странице?

Тот же вопрос по коэффициентам подъемной силы которые в разделе 9 рассчитываются заново и не сходятся со значениями из предыдущих глав?

 

[Georgiy]

Интересненькая формула аэробайка!

Положение фокуса примерное для нормальной компоновки на 32% хорды где-то видел. Вроде бы в РДК СЛА. Но найти не могу пока. Может быть в томе 1 Аэродинамики довоенной под ред. Орджоникидзе, может быть в книгах В.С.Пышнова.

10% длины хорды например 2 м хорда 0.02 м - интересующий размер и плечо стабилизатора возьмем 4 м Получается размер в 200 раз меньше плеча. Мне кажется погрешность мала.

Цессна же это классика, не Цессну надо менять а расчеты. Верхнее крыло сильно повышает продольную устойчивость. Надо найти методику учета высокого крыла!

 

[aerobaika]

высокоплан повышает поперечную устойчивость по крену :IMHO

 

[Kitspace]

Фокус 32%?
То есть задняя центровка предельная 22-25%?
Хотя для довоенных самолетов оно может и нормально...

Но я себе представляю нечто более "цесснообразное".
И потому собственно и решил сравнивать с Цессной.
У Цессны все нормально по расчетам просто и площадь и плечо оперения у нее больше чем рекомендует РДК СЛА. Я и не собирался ничего в ней менять. 🙂

10% от двух метров это 0.2 метра а не 0.02.
А это уже не так уж и мало.

А насчет прироста устойчивости от высокого крыла никто не спорит.  :IMHO

 

[KAA]

Положение фокуса примерное для нормальной компоновки на 32% хорды где-то видел.

Маловато будет! Это для пилотажных самолётов и поршневых истребителей так было. Запас продольной устойчивости принимают 5...10% САХ , а предельная задняя центровка 35% у высокопланов большим диапазоном полезной нагрузки-обычное дело. Т.е. 35-45% положение фокуса с-та.