Avión inestable recortado [duplicado]

Me pregunto qué condiciones son posibles y qué significan:

  1. La aeronave es estáticamente estable en cabeceo y hay un punto de ajuste (para una desviación de superficie específica)

--> Entonces, en esta situación, mi avión siempre volverá (en caso de una perturbación) a la condición recortada en "modo de vuelo libre", ¿verdad? d_cm/d_alpha < 0 --> criterio de estabilidad

  1. El avión es inestable

Si tengo un avión inestable, d_cm/d_alpha > 0 . Pero según tengo entendido, todavía debería haber un punto (un ángulo de ataque) donde sea estable, por lo que aún debería ser posible una condición recortada. Porque siempre debería poder hacer que algo (como un avión) sea estable usando/moviendo las superficies de control correctas a un cierto nivel para que no haya ningún momento actuando en el avión. ¿Este debería ser el concepto de cómo vuelan los cazas de combate? ¿Inestable en general pero realmente ágil con un algoritmo de control rápido?

¿Puedes confirmarme esto?

gracias

Hola. Dado que su pregunta principal parece ser sobre luchadores e inestabilidad, ¿responde esto a su pregunta? ¿Los aviones de combate están diseñados para ser tan intrínsecamente inestables que un humano no pueda volar uno sin ayuda? Si no, edite su pregunta para tener una pregunta en el título e intente presentar el problema de una manera más clara.

Respuestas (2)

Desde el punto de vista de la física, el término "inestable" significa que, si un sistema se desplaza de su punto de equilibrio, experimentará una fuerza neta o un momento de torsión en la misma dirección que el desplazamiento. La forma típica de visualizar eso es imaginar una pelota en una cúpula. Si pones la pelota en el pico preciso de la cúpula, puede equilibrarse allí indefinidamente. Pero, si la bola se mueve aunque sea un poco, la gravedad tenderá a tirar de la bola más y más lejos del pico, hasta que salga rodando de la cúpula por completo.

En otras palabras, el hecho de que la pelota no se mueva no significa que esté en una posición estable.

Lo mismo es cierto para un avión inestable. Sí, es posible ponerlo en una configuración en la que esté "equilibrado" (a falta de un término mejor), sin que se requiera entrada de control para mantener un vuelo recto y nivelado. Pero eso no significa que sea estable. Cualquier perturbación (una ráfaga de viento, pasajeros moviéndose por la cabina, combustible quemado, etc.) alejará al avión de ese equilibrio tan cuidadosamente logrado, con lo cual las fuerzas aerodinámicas comenzarán a empujarlo aún más, requiriendo que el piloto (o, más probablemente, la computadora de vuelo) corrija activamente.

El avión estáticamente inestable tiene su punto neutral por delante de su centro de gravedad. Dado que la orientación estáticamente estable requiere que el Punto Neutro esté detrás del Centro de Gravedad, el punto de equilibrio estáticamente estable de la aeronave estáticamente inestable está en cierto ángulo con respecto al flujo que va hacia atrás (si el NP está justo en el C de G , hay no hay un punto de ajuste estáticamente estable).

En otras palabras, el avión estáticamente inestable continuamente quiere cambiar de extremo como un carrito de compras que se empuja hacia atrás. Es fácil de visualizar si lo llevas al extremo. Imagina que el C de G de un avión está justo en la cola y lo envías por el aire. Inmediatamente dará la vuelta para ir hacia atrás, como un dardo que lanzaste con la cola primero.

Por lo tanto, un caza que opere con su C de G justo en su punto neutral no tendrá un punto de equilibrio estable en ningún AOA hacia adelante o hacia atrás, y si el C de G está detrás del NP, su punto de equilibrio estáticamente estable, en teoría, en cualquier caso , estar en algún lugar yendo por el camino equivocado.

En cualquier caso, ahora debe usar software y sensores para designar un punto de compensación determinado artificialmente en un AOA deseable, y usar entradas activas de control de vuelo, que se ejecutan de forma transparente en segundo plano y que el piloto no nota, para mantener el cuerpo en ese AOA como si esa fuera una posición natural estáticamente estable.

Es como si contrataras a alguien que camina detrás de ti para que sostenga tu carrito de la compra mientras lo empujas hacia atrás, solo permitiendo que cambie de dirección cuando te vean tratando de girarlo.

Podrías llamar a esa persona tu asistente de estabilidad artificial. Si esa persona te suelta, tendrás las manos ocupadas tratando de evitar que el carrito dé vueltas. Si los múltiples sistemas redundantes de estabilidad artificial del luchador estáticamente inestable fallan, simplemente saldrás expulsado.