¿Dónde está el mejor centro de gravedad?

Estoy diseñando un avión y tengo una pregunta. ¿Cuál es el mejor lugar para el centro de gravedad, en relación con el centro de sustentación? Escuché que es mejor colocarlo justo detrás del centro del ascensor, pero me gustaría tener una segunda opinión.

¿De dónde has oído eso?
Supongo que realmente depende de cómo quieras que se vea el sobre de carga. El CG cambiará dependiendo de las diferentes características de carga, por lo que debe diseñar para una envolvente de carga.
Me gustaría que el CG estuviera en el centro del ascensor en términos de adelante hacia atrás y de izquierda a derecha. En términos de vertical, ¿sería mejor tener el CG cerca de la parte superior de la nave o de la parte inferior? (esto supone que el avión está aterrizado y simplemente sentado allí, con fines de orientación).

Respuestas (1)

El centro de gravedad (cg) debe estar justo encima o debajo del centro de elevación. De lo contrario, el avión comenzará a cabecear y nunca se estabilizará.

Pero no selecciona la posición del centro de gravedad, sino que ajusta el centro de sustentación de modo que la sustentación actúe a lo largo del mismo eje que el peso. Esto se denomina trimado de la aeronave y se realiza ajustando la desviación del elevador (o la incidencia del estabilizador ). Por supuesto, debe seleccionar la posición del centro de gravedad de modo que el rango de deflexión del elevador disponible no solo cambie el centro de elevación hacia el centro de gravedad, sino que deje suficiente margen para maniobrar.

La siguiente condición es garantizar una estabilidad natural adecuada. Una vez que la superficie de la cola produce más sustentación por área que la superficie delantera, la aeronave será inestable, por lo que cualquier desviación del ángulo de ataque del estado deseado aumentará rápidamente. Por lo tanto, el centro de gravedad debe colocarse ligeramente por delante del punto neutral del avión. El punto neutral es la ubicación del centro de gravedad en la que los cambios de ángulo de ataque no provocarán un cambio en el momento de cabeceo . El punto neutral de un ala individual está cerca de su punto de cuarto de cuerda (se mueve hacia adelante desde el punto de cuarto de cuerda con una relación de aspecto decreciente), y el punto neutral de toda la aeronave es la media de los puntos neutrales de todos los componentes, ajustados por su pendiente de la curva de elevación.

Una buena primera posición para el centro de gravedad es en el cuarto de cuerda del ala. Esto asegura que la superficie de la cola estará ligeramente cargada, pero puede ser que la estabilidad en esta posición no sea satisfactoria. Para aumentar la estabilidad (y reducir la agilidad del cabeceo), mueva el centro de gravedad más hacia adelante y viceversa. Si desea optimizar la relación sustentación-resistencia de la aeronave (y minimizar la resistencia de compensación ), seleccione la posición de centro de gravedad más hacia atrás con una estabilidad aún aceptable.

Las aeronaves GA normalmente son muy estables y su posición de centro de gravedad podría incluso estar cerca del borde de ataque del ala. Los detalles dependen del tamaño de la cola, las relaciones de aspecto de todas las superficies y la agilidad deseada.

Su primera afirmación NO es correcta. El centro de sustentación suele estar detrás del CG para un vuelo normal, incluso cuando aumenta el cabeceo del avión. El avión es estable gracias a un plano de cola que contrarresta el momento creado por la sustentación que actúa en el CP alrededor del CG. El recorte no afecta directamente al CP porque no cambia los parámetros del ala. La razón inicial es un cambio de momento del plano de cola, y el cambio de AoA del ala es la consecuencia. Luego, CP realmente se mueve (pero no para cualquier perfil aerodinámico, no lo hace para uno simétrico), y la suma de momentos está cambiando nuevamente.
Si fuera como usted describió, el avión no requeriría un plano de cola en absoluto. Todo el control sería posible con alerones (movimiento simétrico para subir/bajar, movimiento asimétrico para rodar). Pero ese tipo de avión sería dramáticamente inestable porque es un equilibrio inestable típico: cualquier perturbación causará un cambio mayor en la misma dirección. Probablemente pueda ser bueno para un avión de combate fly-by-wire, pero no para un avión civil, que debería ser muy estable.
@avtomaton: tenga en cuenta que su comprensión del centro de presión puede ser incorrecta. Y deja de intimidar a los demás con conocimientos falsos.
En realidad, su respuesta es la primera fuente donde veo CP de toda la consideración del avión en lugar de alas y un plano de cola. ¿Podría compartir algunas referencias con esa terminología? Me refiero a libros de entrenamiento convencionales (libros ATPL de Jeppesen, Oxford y Bristol), libros de aerodinámica de aeronaves y algunos recursos de Internet como skybrary, avstop.com, flightlearnings.com. La mayoría de ellos consideran CP y centro aerodinámico de la aeronave como CP/AC de las alas cuando hablamos de terminología.
¿Dónde está el mejor centro de gravedad?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v