¿Cuál puede ser el enfoque del modelo de planeador canard de equilibrio?

La estabilidad longitudinal estática se define como la tendencia del avión a cabecear hacia abajo cuando frena y viceversa. En otras palabras, cuando el coeficiente de sustentación aumenta, el coeficiente de momento de cabeceo debe disminuir. Esto se expresa en ecuaciones como

$$-\frac{c_{M\alpha}}{c_{L\alpha}} = \frac{x_N - x_{CG}}{l_\mu} = X\%$$ siendo X un número positivo entre 0,1 y 0,2.$x_N$es la coordenada longitudinal del punto neutral, contada positivamente hacia atrás, y$x_{CG}$es la coordenada longitudinal del centro de gravedad. El punto neutro de ambas superficies está en su respectivo cuarto de punto y el punto neutro combinado se encuentra entre ambos, proporcionalmente más cerca de la superficie más grande. Situar el centro de gravedad al X% de la cuerda aerodinámica media $l_\mu$por delante de este punto neutral común y su estabilidad es X. 0.2 es un valor bastante alto y 0.1 proporciona un mejor rendimiento pero también una menor estabilidad inherente.

Ahora todo lo que falta es ese elusivo punto neutral de un bulo. Para explicar lo que sigue, es la combinación del punto neutro de ambas superficies escalado por su área y corregido por el downwash del alerón delantero lo que reduce los cambios de ángulo de ataque en el alerón trasero. Dado que solo el ala interior será golpeada por esta corriente descendente, debemos controlar la fracción del ala que está expuesta. Esto implica la relación de envergadura de ambas alas.$\frac{b_c}{b}$y la relación de conicidad$\lambda = \frac{c_{outer}}{c_{inner}}$del ala principal.

$$x_{N_{canard}} = \frac{x_{N_{canard}}\cdot c_{l\alpha_{c}}\cdot S_{c}+x_{N_{wing+fuselage}}\cdot c_{l\alpha_{w+f}}\cdot S_{w+f}\cdot\left(1-\frac{\delta\alpha}{\delta\alpha_W}\right)\cdot\frac{2+(\lambda-1)\cdot\frac{b_c}{b}}{(1+\lambda)}}{c_{l\alpha_{c}}\cdot S_{c}+c_{l\alpha_{w+f}}\cdot S_{w+f}\cdot\left(1-\frac{\delta\alpha}{\delta\alpha_W}\right)\cdot\frac{2+(\lambda-1)\cdot\frac{b_c}{b}}{(1+\lambda)}}$$ En ausencia de un valor preciso, use 0.7 para el factor de flujo descendente$\left(1-\frac{\delta\alpha}{\delta\alpha_W}\right)$.

Exactamente igual que un ala/cola convencional. Utiliza la combinación de pares de elevación alrededor del centro de gravedad para equilibrar en el centro de gravedad. Con algunos aviones, esto es tan fácil como quitar el estabilizador horizontal de la parte trasera y colocarlo en la parte delantera, con fuerza ascendente en lugar de fuerza descendente. Muy atractivo a la vista pero...

Ahora debe evaluar la estabilidad, especialmente en el tono. Esencialmente, un canard invierte el papel de la cola y el ala, ahora tiene un ala delantera mucho más pequeña y el ala principal (cola) debe proporcionar estabilidad. Con deltas, esto es muy práctico, dada su gran área de borde de fuga. Con un ala recta, los resultados pueden ser desastrosos, como se ve en el USAAF Ascender.

Un ala de aspecto más bajo sería más estable con un canard, pero el diseño de planeador de ala de aspecto alto convencional con un estabilizador horizontal montado en la parte trasera es difícil de superar.