¿Cómo influye el tamaño del timón en su capacidad para producir sustentación lateral?

¿Alguien sabe cómo el área, la altura y el ancho de un timón afectan qué tan bien proporciona sustentación lateral? Escuché que los timones más efectivos son alrededor del 35% del estabilizador vertical MAC, pero ¿hay alguna matemática para respaldar esto?

Creo que aquí hay que definir la noción de eficacia. Si consideramos dos estabilizadores verticales y timón idénticos, uno podría ser más eficiente que el otro, porque la fuerza de reacción se aplica en las superficies laterales de la aeronave que son, de hecho, el estabilizador vertical en sí, pero también en cualquier otra superficie vertical (fuselaje, winglets,... .) ¿La eficiencia del timón es relativa a la velocidad de rotación angular de guiñada? ¿O la capacidad de proporcionar elevación lateral?
Su eficiencia en relación con su capacidad para proporcionar sustentación lateral. Me pregunto si se aumenta el área de la superficie de control del timón, ¿eso permitiría proporcionar una mayor fuerza lateral?
Proporciona una mayor fuerza de acción o autoridad sobre las superficies de elevación laterales que reaccionan.
" los timones mas efectivos rondan el 35% del estabilizador vertical MAC ", ese podria ser yo, pero no entiendo que significa. La "efectividad" parece estar definida por el momento generado en relación con el CG vs. el ángulo de deflexión, y en ese caso la efectividad no tiene límite, cuanto mayor sea el área, mejor será la efectividad. También depende de la distancia al CG. ¿O te refieres al momento generado frente a la fuerza aplicada al timón? Todavía depende de la distancia.

Respuestas (1)

La cifra del 35% podría ser ideal para un timón en un avión GA con una efectividad decente y fuerzas de control lo suficientemente altas como para lograr una buena sensación de control.

Generalmente, un timón en una cola vertical es como una aleta en un ala. Cambia tanto la inclinación como la incidencia de la vertical cuando se desvía, lo que ayuda al piloto a ajustar la fuerza de sustentación lateral que actúa en toda la vertical. Por lo tanto, las mismas fórmulas que para los flaps se pueden usar para los timones.

Una aproximación simple para la cantidad de cambio del coeficiente de sustentación por ángulo de desviación de la aleta η es

C yo η = λ ⋅ η
dónde λ es la cuerda relativa del colgajo y η tiene que estar en radianes.

Hermann Glauert derivó una fórmula usando la teoría del flujo potencial que es un poco más compleja:

C yo η = C yo α ⋅ 2 π ⋅ ( λ ⋅ ( 1 − λ ) + a r C s i norte λ )

Eficacia del colgajo sobre la profundidad relativa

Tracé ambos juntos con una corrección de la fórmula de Glauert utilizando los datos del túnel de viento anteriores. Es notable lo cerca que la fórmula simple coincide ya con los datos experimentales.

Para ser efectivas, las fuerzas de control en un timón no deben ser demasiado altas, pero tampoco demasiado bajas para dar una buena respuesta al piloto. Para aviones y planeadores GA, se ha encontrado que una cuerda relativa de 25 - 35% da la mejor combinación. Las fuerzas de control crecen con el cuadrado de la cuerda relativa de su superficie de control ya que tanto su área como el brazo de palanca de las fuerzas adicionales que actúan sobre ellas crecen linealmente con su cuerda relativa.

Para calcular el cambio de sustentación lateral de toda la vertical, debe conocer la pendiente de la curva de sustentación C yo α que se ve afectado por su relación de aspecto y ángulo de barrido, al igual que un ala .

¿Qué es lambda_k?
@MatsLind El acorde relativo de la aleta. 0,2 sería el valor para un flap del 20%.
¡Gracias! Estaba pensando que era lambda? ¿Qué es lambda (sin subíndice) entonces?
@MatsLind: la lambda pequeña se usa para la relación de conicidad. Lo admito, en esta respuesta fui descuidado y usé lambda sin subíndice para el acorde de aleta relativo y luego con subíndice para lo mismo.
¿Cómo influye el tamaño del timón en su capacidad para producir sustentación lateral?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 2v