¿Es posible equilibrar un avión pesado de cola con un puntal vertical en la cola?

ingrese la descripción de la imagen aquíHe armado un modelo de avión en forma de ángel, y la forma en planta es bastante pesada en la cola (ver foto). Estoy tratando de equilibrar el avión con un puntal de cola de elevación que hace que el CG "aparente" esté en el lugar donde debería estar el CG. He lanzado el avión dos veces. La primera vez parecía que no había suficiente empuje hacia adelante. La segunda vez, el rotor de cola no tenía suficiente empuje y se inclinó hacia arriba. (Por favor ver enlaces de videos). ¿Funcionará este concepto si se ajusta correctamente?

¿Por qué agregar un accesorio complicado en la parte trasera cuando podría agregar el mismo peso que... bueno, solo peso en la parte delantera?
no me gusta el peso
Sí, pero estoy seguro de que tampoco le gusta que su avión no se pueda volar. El punto es que es mucho más fácil diseñar la aeronave para que sea estable en primer lugar que agregar un control de estabilidad artificial más adelante. ¿A menos que su objetivo sea tener un avión inestable y lo hizo a propósito?
Considéralo un invento.

Respuestas (3)

Tratando de engañar a las leyes de la estabilidad, ¿no?

En ambos videos se evidencia que el avión es inestable en cabeceo. Agregar un puntal de elevación no cambiará esto, porque los cambios en el ángulo de ataque no afectarán mucho la fuerza de sustentación de este puntal. La estabilidad se logra desplazando el centro de gravedad hacia adelante, de modo que los cambios en el ángulo de ataque produzcan fuerzas adicionales que crean un momento de cabeceo que lo contrarresta.

De hecho, agregar el motor desplazará el centro de gravedad aún más hacia atrás. En algunos casos, esto ayudó porque la mayor inercia de cabeceo facilitó que el piloto mantuviera la aeronave bajo control.

Si necesita mantener el centro de gravedad tan hacia atrás, agregue estabilidad artificial con un sensor de velocidad de cabeceo y un microcontrolador que desvía el elevador adecuadamente. Hay muchas páginas con soluciones de estabilidad artificial controladas por Arduino . ¡Elige!

Gracias por los enlaces. Podría usar un estabilizador de 3 ejes Hobbyking usando solo el eje de inclinación.

Sí, si se ajusta correctamente . Lo necesita para poder articular y emplear el mismo tipo de software que hace que las águilas pescadoras ya no se estrellen tanto y vuelen, y tenga dos de ellas o un rotor de cola adicional.

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Sí, agregaré un estabilizador de tono electrónico si resulta inestable.

Maybe. Pitch stability could be the biggest problem. The "tail rotor" will have to vary its thrust according to airspeed in order to match what the wing is doing. Let's say the aircraft is in straight and level flight, with the tail rotor delivering an appropriate amount of thrust. Now if the airspeed increases only slightly, the wings will generate slightly more lift, but because of their position, will create a significant nose-up moment, so the aircraft will pitch up rather abruptly. Of course, only a slight increase in tail rotor thrust will offset it and keep the aircraft in balance. You might want to ditch the traditional tail surface altogether and control the tail rotor via a feedback control system cued by angle of attack. Your flight control input would then adjust the target angle.

Esa es una muy buena explicación, Anthony. Gracias. Estaba pensando en eliminar la superficie de cola y usar el motor de cola como elevador. Pero primero intentaré verificar el escenario que describiste. Suponiendo que mantuve el elevador, ¿ayudaría un estabilizador del eje de cabeceo en este caso?
Anthony, cuando las alas se elevan más y se inclinan hacia arriba, ¿no aumenta un poco la resistencia aerodinámica, lo que ralentiza el avión?
Tienes razón. La sustentación y la resistencia son los dos componentes "virtuales" de la misma fuerza aerodinámica que es normal para el ala, por lo que aumentar el ángulo de ataque para aumentar la sustentación inevitablemente aumenta la resistencia. Eso no se puede cambiar (aunque la relación L/D, es decir, la verticalidad de la fuerza, se puede aumentar con el diseño del ala).
Usar la hélice para agregar estabilidad artificial parece atractivo inicialmente, hasta que observas la inercia de la hélice y el inevitable retraso en su respuesta. La consecuencia es un cambio de fase en la reacción que bien podría excitar las oscilaciones de tono que desea amortiguar.
No espero que el rotor de cola estabilice el avión. Su única función es proporcionar elevación. La estabilidad de cabeceo se logrará como de costumbre: hazlo un poco pesado y proporciona reflejos en el elevador. También podría agregar un estabilizador de tono electrónico.
@djacob7 - re: arrastrar. Sí, pero es posible que desee leer sobre la oscilación fugoide . El punto es que hay retrasos de fase entre los diversos movimientos y efectos; en el momento en que el avión ha disminuido la velocidad lo suficiente como para perder ese exceso de sustentación, es posible que se haya elevado tanto como para entrar en pérdida.
Entonces parece que se necesita un estabilizador de tono.
¿Sería posible eliminar el elevador y usar la cola para controlar el cabeceo? ¿Podría usar un estabilizador de cabeceo para controlar la hélice de cola en lugar de un elevador?
¿Es posible equilibrar un avión pesado de cola con un puntal vertical en la cola?
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