Uçak Spin Recovery'de Empennage Geometry'in Rolü

Empennage veya kuyruk meclisi, bir uçağın stabilite ve kontrol özelliklerine birincil katkıda bulunan bir durumdur. Geometrik parametreleri -span, chord, yön oranı, süpürücük ve yerleştirmeye göre - bir uçağın nasıl girdiğini ve kontrol edilen uçuşları anlamak için yeterli bir karşıtlığa sahip olmalıdır.Bir spin, yaw eksenle ilgili otorotasyon içeren ağır bir tezgah koşuludur ve kurtarma keskin bir aerodinamik anları talep eder. empennage, spin ve kontrollü uçuşları kırmak için yeterli bir kuvvet üretmek zorundadır.

Spin Aerodynamics'ın temelleri

Bir spin, bir uçak tezgahları asimetrik olarak, tipik olarak bir haçlı manevra sırasında geliştirir. İlk damlaları durduran kanat, bir helical yolundan geçerken, otoyolu ortadan kaldırmaya devam eder ve bir şekilde, yaldmetric itme noktasının altından yaldız.

Bir Spinal sırasında Anahtar Aerodinamik Güçler

  • [0]Autorotative moment - asansördeki fark ve durmuş kanatlar arasında sürüklenme.
  • [FONT:0]Yawing moment[DÜDÜT:1] - fuselage, dikey fin ve rudder pozisyonu tarafından üretilen.
  • [FONT:0]Pitching moment[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜ [DÜDÜŞÜNÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜDÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ
  • [FONT:0) İnanılmaz darbe[[Dönemli: 1) FİLMİŞİMLER: FİLMİŞİMLER: FİRMALARI:0).

Empennage geometrisi, kuyrukların nasıl iyi bir şekilde geri kazanılabileceğini belirler. İyi tasarlanmış bir kuyruk yapısal sınırları aşmadan geniş bir kontrol otoritesi sağlar.

Yatay Stabilizer Geometry ve Saha Recovery

Yatay stabilizatörü, üst düzey, yön oranı, havafoil şekli ve inme açısını yüksek bir saldırı sırasındaki etkinliğini ve etkinliğini yüksek açılardan azaltmaktadır.Bir spin sırasında, yatay kuyruk saldırı açısını azaltmak ve durmuşluğu kırmak için güçlü bir burun azaltılmalıdır.

Planform ve Alan

Daha büyük bir yatay stabilor alanı, bir spinte bulunan saldırının yüksek açılarında, daha büyük burun tok tok tok toklama üretebilmesine izin verir. Ancak, tasarımcılar genellikle bir havafoil ile yüksek açılardan yüksek düzeyde agresif olarak etkili olmalıdır. Stalled yatay kuyruklar “sağlık” veya “pitch-up” olarak bilinen bir akış kaybına yol açabilirler.

Güven ve Asansör Otoriter

Yatay stabilizatörün inmesi, bulanık bir şekilde burunu kuvvetlendirmek için asansörün arsasına izin vermelidir, ancak kuyruk geometrisi tam olarak burnun ortadan kaldırılması gerekir.Apol kuyruğunun inmesi durumunda, asansörün etkili bir aralıkta çalışmasını sağlar. Bazı uçak düzenleme sistemi, yüksek performanslı bir uçaktan daha yaygın hale getirmek için daha fazla bağlıdır.

T-Tail vs. Konvansiyonel Tail

dikey fin ve kanat uyanmasına göre yatay stabilizatörün yerleştirilmesi kritiktir. T-tail tasarımında, yatay stabilizatör, kanatın aşağı yıkanması ve turbulent uyanması nedeniyle kanattaki üst üste monte edilir.Bir spin sırasında T-tail daha temiz hava akışında kalabilir, daha uzun süre koruma yetkisini korur, ancak Ttails bazı konfigürasyonlarda “derinçeği” dan dolayı sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık geri çekilmelerini sağlar.

Dikey Stabilizer Geometry ve Yaw Control

dikey stabilizatörü (fin) ve rudder, bir spinden geri dönmek için birincil yaldızdır. Pilot, rotasyona karşı tam tersini uygular. dikey kuyruk aerodinamik ve inertial anları aşmak için yeterince yan gücü üretmelidir.

Fin Area ve Aspect Oran

Daha büyük bir dikey fin, yaw stabilite ve kontrol otoritesini artırır. Ancak, çok büyük bir fin, uçak yönünden çok daha fazla asansör yapabilir, ancak bir spin sırasında gerekli yaw girişlere karşı koymak. Lowaspect-ratio fins (kıtlı ve geniş) daha düşük maliyetlidir.

Dikey Fin Sweep ve Taper

Sweep ve musluk, yüksek yanlılık özelliklerini etkiler ve üst düzeye çıkarır.Swept fins, dayanıklılık etkilerini geciktirebilir, aynı zamanda aerodinamik merkezi değiştirir, amplitüd veya kararlılık sırasında, yüksek yanlı bir ilerleme sağlar.

Rudder Authority ve Hinge Moments

The rudder chord ve fin'a göre en fazla yaw kontrolü tespit eder. Daha uzun vadeli bir geometri (finanların tam yüksekliğini neredeyse tamamen aşmış olması gerekir) bir spinde, rudder de hızlanmış ve sertleştirici ve kanatlardan ayrı olarak yüksek çözünürlükte, yüksek bir fin bölgesinin arka tarafında çalışır.

Dikey ve yatay Tails arasındaki etkileşim

Yatay ve dikey stabilizatörlerin göreceli konumu, aerodinamik müdahaleyi güçlendirebilir veya bölünmüş spin kurtarma oluşturur. İki yüzeyin kesişimleri yerel baskı dağıtımlarını modlayan bir köşe akışı oluşturur.Bir dolum ile iyi tasarlanmış bir kavim, müdahaleyi azaltır ve akışları stabilize eder.

Endpoint Etkisi

Yatay stabilizatör dikey finin temelinde monte edildiğinde (düşük geleneksel kuyruk), yatay kuyruk uç bir plaka olarak hareket eder, dikey fin'dan gelen vortices'i azaltır ve etkili yönüne göre arttırabilirsiniz.Bu, son plaka etkisini artırır, bu son plaka etkisini 10-15 oranında dikey fin Bölgesi gerektirir.

Akış Hysteresis ve Stall Progression

Bir spin sırasında, empennage, her iki dikey ve yatay yüzeyleri aynı anda kapsayan akış ayrımını deneyimleyebilir. dikey finişeden önce dikey stabilizatörler, güç kalıntılarının kaybedildiği zaman, burnun iyileşmesini engelleyebilir. Conversely, eğer dikey fin tezgahları ilk önce, uçak gerekli ya da dışlanmayı elde edemez.

Spin Recovery için Empennage Design in Case Studies in Empennage Design for Spin Recovery

Işık Genel Havacılık Uçakları (FAR Part 23)

14 CFR Bölüm 23, çoğu normal-kategori uçağı güvenli spin kurtarma özelliklerini göstermelidir. Cessna 172, yüksek performanslı bir antrenör, geleneksel düşük seviyeli bir yatay stabilist kullanır (örneğin, PA-28-2, kuyruk geometrisi standart çubuk ve ters rudder kullanarak güvenilir kurtarma prosedürlerini sağlar.The Piper PA-28 serisi, benzer bir düzenle, daha sonra 0,5 inçlik katlama seçeneği ile Ttail sürümlerini gösterir.

Aerobatic ve High-Performance Uçakları

Amaç, Ekstra 300 ve Sukhoi Su-26 gibi bir aerobatik uçak inşa etti, geniş çaplı koordinatörlere (örneğin, sabit kodlara ve güvenilir kurtarmalara izin verenler) geniş çaplı bir şekilde, eski planlardan elde edilen kuyruk geometrisi ile yapılan bazı ev yapımı tasarımları, düz spinler dahil olmak üzere, "spintersiz" davranışları veya ters yöndeki dikey finişleri ortaya çıkardı.

Düzenleme ve Sertifikalar

Spin kurtarma, normal, faydalı ve aerobatik kategorilerde çoğu uçakta zorunlu bir sertifika gereksinimidir. FAA'nın Bölüm 23 (ve yeni sürüm 64) belirli spin direnci ve kurtarma kriterleri tanımlar.[Dönetici) ve yatay kuyruk testleri hem statik hem de dinamik stabilite gereksinimleri karşılamalıdır. Spin testi, uçakların reçeteli bir şekilde uygulanabildiğini kanıtlamaktadır.The FAA's Part 23 (ve the newer changes 64)).

  • V)h[DÜDÜT:1) > İyi bir sabitlik ve spin kurtarma için 0.45.
  • V)v[DÜDÜT:1) vegt; 0.04 yeterli yaw stabilite için.

Avrupa Havacılık Güvenliği Ajansı (EASA) CS-23 benzer hükümler içerir. Her iki ajans da uçuş testi ile birlikte analitik yöntemlere uyum gösterme izin verir. Empennage'ın geometrik terzitasyon sistemlerinin gerektirdiği gibi bu testleri geçmek için merkezidir.

Tasarım Ticareti: Maneuverability vs.

kuyruk boyutunun genellikle spin kurtarmasını geliştirir, ancak aynı zamanda ağırlık, sürüklenme ve yapısal karmaşıklığı da ekliyor. Büyük kuyruklar yolcu verimliliğini azaltır ve aşırı yönlü istikrar sağlar, uçağın şu anda “stiff” hissetmesini sağlar. Benzer şekilde, sınırlı seyahatle bir rudder daha büyük bir dikey geçiş alanıyla telafi edilebilir.Forpenddz.Inverterly recovery point and can still good pitching if the steps if the correct.

Trendler ve Yenilikçi Geometriler

AllMoving Tails (Stabilators)

Tüm yatay kuyruk hareketlerinin gerçekleştiği yerlerde, yüksek seviyedeki saldırıya karşı üstün bir alan otoritesi sunmak, çünkü asansörün hattının ayrılmasına gerek yoktur. Supersonic savaşçılar ve aynı bölgenin geleneksel kuyruğuna kıyasla% 30-50 oranında standarttır.

Multi-Surface Empennage

Bazı gelişmiş ışık uçakları çift dikey fins (örneğin, Syma X8W drone ile birlikte, aynı zamanda Cessna 337) veya spin direncini artırmak için V-tails'in olasılığını azaltır. Piaggio P.180, Avanti, bir ileri derecede stabil bir şekilde kurtarma için üç sigortalı bir düzeni kullanır.Bu tür bir kuyruk tasarımları ile bu tür bir kuyrukta stabilite ve durgun koruma sağlar.

Sonuç: Tail Geometry'in Eleştirel Doğası

Empennage geometrisi sadece uçak tasarımının detayı değildir - temel bir spin kurtarma yeteneğinin birincil belirleyicisidir. Boyut, şekli ve yatay ve dikey stabilizatörler, bir spin ve geri yükleme normal bir uçuşu kırmak için mevcut olan aerodinamik anları dikteler.Diğer faktörler, kanat yüklemesi, bulanıklaştırma şekli ve kütle dağılımı gibi diğer faktörler de oyun rolleri, kuyrukları boyutlandırmak ve otorotatif güçlerin üstesinden gelmek için ayarlanmalıdır.