Estoy trabajando en el diseño de un avión (2 m de largo, envergadura = 3 m). La plataforma es estable longitudinalmente pero es muy sensible a la variación en la ubicación del CG. Por ejemplo, 1) CG_ubicación = 100 mm desde el ala LE, el margen estático es aproximadamente el 15% de MAC. 2) CG_ubicación = 105 mm desde el ala LE, el margen estático es aproximadamente el 8% de MAC. 3) CG_ubicación = 110 mm desde el ala LE, el margen estático es aproximadamente -1% de MAC. (Inestable: la pendiente de la curva Cm vs Alpha se vuelve positiva)
Por lo tanto, mientras fabricamos la aeronave o soltamos la carga útil, el CG de mi aeronave no debe variar más de 1 cm, de lo contrario se volvería completamente inestable. Teniendo en cuenta los errores de fabricación, es posible que el CG de la plataforma no sea exactamente como se esperaba y, por lo tanto, tener un margen tan pequeño crea problemas.
¿Cómo debo lidiar con este problema? ¿Puedo tener alguna sugerencia sobre cómo disminuir la sensibilidad de la estabilidad longitudinal a la ubicación del CG? Gracias de antemano.
Parece que tiene una cola horizontal, por lo que básicamente necesita aumentar el volumen de la cola, lo que le permitirá mover el límite del CG hacia adelante, lo que le permitirá mover el CG mediano hacia adelante y expandir el rango general. Así que solo haz la cola horizontal un poco más grande.
Usando sus números, parece que su MAC mide aproximadamente 71,4 mm y NP está aproximadamente a 110,7 mm detrás de LE. Eso significa que un cambio de 1 cm en CG equivale a 14% MAC, lo que suena bastante bien. Es decir, la estabilidad longitudinal no es sensible a la ubicación del CG.
Para un dron pequeño como este, tenga en cuenta que el CG no es tan sensible a la fabricación como puede creer, a menos que tenga una excelente relación carga útil/peso. Si ese es el caso, puede aumentar el volumen de la cola como otros sugirieron para cambiar el NP hacia atrás (aumentando así el margen estático).
Sería útil una imagen del diseño, y también una advertencia sobre la legalidad de "dejar caer algo desde un avión".
Ahora, además de lo que sugirió John K, una solución realmente rápida sería alargar el fuselaje un metro completo hacia adelante y hacia atrás también. Esto aumenta el torque de tu cola (también la haría más grande). Esto no solo le brinda un rango de CG más amplio, sino que también ralentiza el movimiento de cabeceo, lo que hace que el avión sea más controlable. Particularmente si el rango extremo no es absolutamente necesario, adelante. Reducir la relación de aspecto de las alas (haciéndolas más anchas) también ayudará.
Como punto de interés, muchas personas están volando quads en estos días con posibles planes para la entrega de paquetes. Al igual que un helicóptero Chinook en miniatura, pueden tolerar una amplia gama de CG hacia adelante y hacia atrás simplemente ajustando la potencia de los rotores.
Pero para un avión, mire el ala, el fuselaje, la cola o todo. Cualquier carga útil, al igual que los transportistas de carga reales, debe centrarse en el CG tanto como sea posible. Un piso de carga móvil o deslizable ajustable puede ayudar a su diseño.
Koyovis
juan k