Dinámica de deslizamiento hacia adelante

Estoy perplejo sobre la dinámica del deslizamiento hacia adelante. Estoy ilustrando aquí:ingrese la descripción de la imagen aquí

La trayectoria de vuelo en tierra prevista es el eje +y, y el avión se desliza hacia adelante inclinando el timón a la derecha + izquierda.

Para seguir en el camino previsto, las fuerzas en x deben sumar cero. Sin embargo, el ascensor tiene una componente al lado derecho (+x). No entiendo cómo el timón es capaz de contrarrestar esto . La sustentación se puede modelar como una fuerza lineal, actuando así sobre el centro de masa del avión; en cambio, el timón proporciona un par que puede cambiar la geometría futura, pero ciertamente no proporciona una fuerza lineal. ¿Qué me estoy perdiendo?

¿Las respuestas aquí no lo explican lo suficientemente bien? aviación.stackexchange.com/questions/60774/…
PS lift estaría en el eje Z de su diagrama.
@MIchael Hall sí, ¡he visitado esto antes! Pero, si bien aclara entre los dos lapsus, no me hace entender la dinámica. He ignorado el eje z, no tengo ningún problema allí.
El componente Z contrarresta en parte el peso, claro, lo entiendo. Me refiero a la contribución horizontal del ascensor debido al peralte.
Ok, creo que veo tu confusión. Tus flechas están equivocadas, la fuerza generada por el timón es opuesta a la componente horizontal de sustentación, no en la misma dirección que la representaste.
Sí, estoy pensando cómo corregir esto sin estropear todas las respuestas.
1. Las respuestas son editables. 2. No es su responsabilidad editar su pregunta para que coincida con las respuestas dadas. 3. Si se encendió la luz e identificó el problema, puede responder su propia pregunta explicando la confusión o el error en su premisa. 4. Respondería, pero camino al trabajo…. ;)

Respuestas (3)

Estás confundiendo algunas de las direcciones. Para un deslizamiento hacia adelante en la dirección +y, debe inclinarse hacia la izquierda . Los vectores de sustentación y timón deben apuntar en direcciones opuestas.

Eso todavía dejaría un componente lateral. Sin embargo, ¡el fuselaje también generará algo de sustentación lateral! De hecho, esa es exactamente la razón por la que tienes que hacer algún ángulo de alabeo; si el fuselaje solo resultó en arrastre, podría realizar un nivel de alas deslizantes hacia adelante.

Sí, una inclinación hacia la derecha con el timón completamente a la izquierda suena como si el avión pudiera estar boca abajo en el futuro inmediato y no deslizándose felizmente.
@tedioustortoise Estoy confundido por tu comentario. ¿Parece que solo estás describiendo un deslizamiento hacia adelante, que no resulta en estar boca abajo?
"Si el fuselaje solo resultara en resistencia, podría realizar un nivel de alas deslizantes hacia adelante". Casi, pero no del todo. Necesitaría una ligera inclinación en la misma dirección que el timón desviado, para neutralizar la fuerza lateral del propio timón. Una vez traté de replicar esto con un avión de ala voladora de ala en flecha controlado por radio sin fuselaje, pero tenía un brazo de cola muy delgado con un timón grande al final. No pude demostrar consistentemente la necesidad inclinarse en la misma dirección que el timón, necesita repetir en aire en calma con estabilización, piloto automático, etc., sería un proyecto divertido.
Los aterrizajes con viento cruzado utilizando el método de "ala abajo" en un avión de este tipo serían extremadamente "interesantes". De hecho, tendrías que mantener el ala a favor del viento hacia abajo . Es un poco difícil entender ese concepto... O si intentas el método de aterrizaje con viento cruzado de "patear al cangrejo, manteniendo las alas niveladas", si haces la "patada" demasiado pronto y sigues manteniendo la desviación del timón hasta que toca tierra, comienza a acelerar (acumulando "deriva") no en la dirección del viento , ¡sino en la dirección del viento ! Hay un alucinante para ti--
@quietflyer Genial. De hecho, es difícil entenderlo. ¿Significa eso que con un barrido de ala lo suficientemente grande y un fuselaje lo suficientemente pequeño podrías adelantar las alas deslizantes niveladas después de todo :)
@Sanchises: sí, parece que debería haber una cierta cantidad de área lateral del fuselaje, muy pequeña, pero no completamente insignificante, donde debería ser posible un verdadero deslizamiento sostenido al nivel de las alas.
Un deslizamiento "verdadero" del nivel de las alas no es un deslizamiento. Buen punto sobre el par de giro del estabilizador vertical , pero la maniobra es esencialmente un "giro congelado". El ala evita la aceleración lateral y el viento relativo contrarresta el par de guiñada. Cambiar de giros en S a deslizamiento hacia adelante en aproximaciones altas ayudó a entenderlo de esa manera.

Piénsalo en pasos.

Cuando, digamos, el timón derecho se aplica justo al nivel de las alas, lo que sucede es que la inclinación de la aleta/timón ha aumentado y su línea de cuerda se ha desplazado hacia la izquierda, impartiendo un par de guiñada que mueve el cuerpo hasta que se alcanza un nuevo equilibrio.

El ángulo del fuselaje con respecto al flujo de aire, que su fuerza de estabilidad estática quiere buscar, su ángulo de trimado de veleta se podría decir, está desplazado hacia la derecha. El avión gira a la derecha y se estabiliza en un nuevo ángulo de ataque de guiñada mientras se mantiene el timón. Es como si doblaras el borde de salida de la veleta de un granero y ahora apunta hacia el viento pero con un desplazamiento.

En ese nuevo ángulo de trimado, el fuselaje está operando en un ángulo de ataque lateral y la línea de empuje también está desplazada en la misma dirección. El avión inicia un giro plano desde la elevación lateral del fuselaje y la línea de empuje desplazada (si está encendido). Así que estoy en un viraje derrapado al nivel de las alas en la dirección de la aplicación del timón.

Cuando bajo el ala en la dirección opuesta, introduzco fuerzas de deslizamiento lateral que se oponen a las fuerzas laterales inducidas por la sustentación lateral de la guiñada. En el ángulo de alabeo derecho, la magnitud de las fuerzas de deslizamiento lateral anula con precisión las fuerzas de guiñada lateral y de empuje (si hay energía encendida), el resultado neto en la masa del cuerpo es neutral, no se produce ningún giro y usted está en un deslizamiento hacia adelante.

Dame unos meses para procesar esto :)
Una analogía muy imperfecta, pero que puede ayudar con la imagen del metal: estás conduciendo sobre una mesa gigante de hielo con neumáticos con clavos donde te deslizas o patinas en las curvas con el trasero hacia afuera. El coche patina en un arco hacia la derecha, digamos. Luego, el conductor mueve una palanca mágica y de alguna manera hace que la mesa se incline hacia la izquierda. El automóvil ahora quiere deslizarse cuesta abajo hacia la izquierda, ya que su tracción limitada lo está girando hacia la derecha. Si el conductor obtiene el ángulo de inclinación justo así, las fuerzas izquierda y derecha se cancelan entre sí y el automóvil sigue recto, aunque apunte hacia la derecha.
"Un deslizamiento lateral es similar, pero se aplica menos timón en relación con el alerón, por lo que las fuerzas de deslizamiento lateral son más fuertes; hay un excedente neto de fuerza lateral en la dirección del deslizamiento", creo que esto es incorrecto. Un excedente neto de fuerza lateral causaría una aceleración neta, también conocida como giro . Completo con todas las dinámicas que van con el giro: cambio de rumbo, etc. No deslizamiento: la fuerza excedente que causa el deslizamiento es un concepto aristotélico, no newtoniano. Todas las fuerzas deben estar equilibradas en ambos casos .
(ctd), y la única diferencia entre los dos, es que "deslizamiento lateral" es el término que preferimos usar cuando la función del deslizamiento es contrarrestar exactamente el componente de viento cruzado y permitir que el rumbo de la aeronave sea paralelo a la trayectoria en tierra para que las ruedas están alineadas con la trayectoria del suelo para un buen aterrizaje, y "deslizamiento hacia adelante" es el término que preferimos usar cuando hay poco o nada de viento cruzado y el morro está inclinado hacia un lado en relación con la trayectoria del suelo (es mejor no aterrizar). de esa manera!) y el propósito principal del deslizamiento es simplemente aumentar la resistencia (o aumentar la visibilidad hacia adelante).
¿Y qué término usar cuando practicamos 3000 'en el aire y de todos modos no podemos ver la dirección de la trayectoria en el suelo? Es completamente arbitrario, elige, o simplemente llámalo "deslizamiento".
@quietflyer Uso el término "deslizarse" como una mano corta para el movimiento lateral. Un deslizamiento lateral de aterrizaje es un movimiento lateral sin el cambio de rumbo, porque el timón opuesto impide que la aleta mantenga el cuerpo alineado con el flujo de aire. Un avión cambia de rumbo porque la aleta mantiene el cuerpo alineado con el flujo de aire a medida que el flujo se vuelve lateral debido al alabeo. Se está moviendo hacia los lados, pero aún apunta hacia la pista, siguiendo con ella debido al viento cruzado. Si quita la entrada del timón y mantiene el ala baja, la aleta alineará el cuerpo con el flujo compensado y ahora está girando.
Bien, veo tu punto. Lo estoy describiendo desde una perspectiva de referencia terrestre cuando en realidad son la misma maniobra.

Primero, debemos darnos cuenta de que el propósito de un deslizamiento hacia adelante es aumentar la resistencia, lo que le permite a la aeronave un mayor ángulo de descenso para una velocidad determinada.

Esta maniobra tiene el mismo propósito que dejar caer los flaps para aumentar la resistencia.

Es importante destacar que los alerones se utilizan para controlar la trayectoria lateral, utilizando el "deslizamiento" para contrarrestar la tendencia de la aeronave a volar en la dirección en la que apunta.

Es el componente horizontal de la sustentación, creado al controlar el ángulo de alabeo con alerones, que compensa las fuerzas en la dirección opuesta .

Debido a que su avión tiene el timón derecho adentro, debe deslizarse hacia la izquierda . El vector de sustentación del ala en el diagrama, por lo tanto, debe apuntar en la dirección opuesta.

Entonces, el cambio en el viento relativo cuando se aplica el timón derecho detiene la guiñada derecha e intenta empujar todo el avión hacia la derecha . La fuerza izquierda proporcionada por el componente horizontal de sustentación compensa esto.

Observe que el ala también está tirando del avión en la dirección y, pero de una manera muy arrastrada. Por lo tanto, la aeronave está (deliberadamente) descoordinada.

Dinámica de deslizamiento hacia adelante
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