¿Un ultraligero en tándem necesita flaps en el alerón trasero si el alerón delantero tiene flaps?

¿Un ultraligero en tándem necesita flaps en el alerón trasero si el alerón delantero tiene flaps?

Entiendo que la mayoría de los canards de Rutan no tienen flaps, ya que me dijeron que si el ala principal tiene flaps, los canards también necesitan uno.

Rutan hizo uno con flaps tanto en el canard como en el ala principal. Creo que se llamaba Grizzly.

Entonces... ¿qué pasa con un avión en tándem (con sustentación positiva en la cola horizontal) con flaps en el alerón delantero? ¿El alerón trasero también necesita flaps?

¿No puede simplemente usar la lengüeta de ajuste horizontal como aleta si necesita más elevación trasera para compensar la elevación adicional del alerón principal con las aletas extendidas?

Después de todo, la mayoría de los aviones convencionales con centro de gravedad trasero y vuelo lento (Cm bajo) en picado con una cola horizontal simétrica, con el elevador hacia abajo, no estarían generando una elevación de cola positiva de todos modos, por lo que actúan como un avión en tándem, ¿no?

La cola horizontal de un avión normal nunca genera sustentación positiva en condiciones estáticas, solo en condiciones transitorias, como un empujón fuerte. Una vez estabilizada en una inmersión, la cola vuelve a generar fuerza hacia abajo. El límite de popa del CG siempre debe estar por delante del punto neutral, de modo que cuando no se maniobra, hay un momento de cabeceo positivo y la cola aún genera fuerza hacia abajo, ya sea nivelada, en picado o trepando. De lo contrario, el avión se vuelve inestable en cabeceo.
Un poco fuera de tema, pero creo que hay una diferencia entre descender y bucear. Descender es potencia de corte, por lo que menos sustentación, por lo que el avión desciende. Yo defiendo un clavado con stick delantero, por lo que un florete como un naca012 tendría un aoa positivo, por lo tanto generaría sustentación positiva. ¿Es esto correcto?
Cuando empujas la palanca hacia adelante, estás reduciendo la carga aerodinámica de la cola, el avión se inclina porque su momento de cabeceo quiere hacer eso, y acelera hasta que la carga aerodinámica original de la cola se restablece con la nueva posición de la palanca delantera que configuraste. Todavía hay un componente de elevación descendente neto, lo que genera la misma carga aerodinámica que antes, pero va mucho más rápido, por lo que el AOA negativo general necesario es mucho menor. La cola horizontal es como un ala con un flap (el elevador) donde el flap se refleja hacia arriba (pero se voltea). El ala reflejada todavía está levantando, pero necesita ir más rápido para hacerlo.
@JohnK: No, la cola no necesita volar en un ángulo de ataque negativo (generar carga aerodinámica) para tener estabilidad estática en el cabeceo. Simplemente necesita volar en un ángulo de ataque más bajo que el ala principal. La intuición del OP es correcta en ese punto.
@JohnK: Así que todos los aviones Airbus desde el A310 no son normales. Entonces, ¿cómo deben llamarse? ¿Anormal?
@PeterKämpf, ¿está diciendo que los Airbus se pueden cargar con el CG detrás del punto neutral para que la cola tenga que levantarse?
@JohnK ¿Sigues creyendo en esas tonterías? Es muy posible que la cola tenga sustentación mientras el CG aún está por delante del NP. Solo menos por área que el ala.
Una palabra de precaución para los diseñadores de aviones GA pequeños, un avión que no es ESTÁTICAMENTE estable entrará en pérdida muy fácilmente (no es bueno) en la aproximación para aterrizar si el piloto se desvía de la velocidad aerodinámica, incluso durante unos segundos. Esta es la razón por la cual la estabilidad estática no debe descartarse a la ligera (antes de al menos entenderla), aunque teóricamente es posible que el "ala" trasera se levante positivamente. Los diseños de ala alta Piper Cub, Fiesler Storch, Cessna 172 representan las lecciones ganadas con esfuerzo de los primeros 40 AÑOS de aviación. El estudio de ellos es Aviation 101.
@PeterKämpf ¿una cola levantada hacia ARRIBA mientras está en un vuelo recortado en estado estable? Entonces, ¿qué se opone al momento de cabeceo ND del CG que actúa sobre el punto neutro? No estoy hablando de casos de ráfagas o maniobras donde las cargas en la cola se invierten momentáneamente.
@JohnK: ¿Estás confundiendo el punto neutral (NP) y el centro de presión (CP)? Todo lo que necesita es tener el CP en la misma estación que el CG; esto es muy posible con elevación en la cola. El NP está aún más atrás, por lo que el avión es estable.
@PeterKämpf IIRC, NP es el punto longitudinal en el que los momentos de cabeceo de todo el cuerpo son cero. Pienso en NP como el CP "efectivo", o CP ajustado para otros momentos de cabeceo que tienen influencia, como el área de la superficie del fuselaje, la línea de empuje compensada, etc. Todo lo que he leído indica que el margen estático requiere que el CG siempre esté adelante del NP, por lo que siempre hay un momento de cabeceo neto de morro hacia abajo, fuera de maniobras transitorias o casos de ráfagas. Esto significa que la cola debe proporcionar sustentación hacia abajo en condiciones de estado estable para proporcionar una buena estabilidad estática.
@JohnK -- Re "La cola horizontal en un avión normal nunca genera sustentación positiva en condiciones estáticas, solo en condiciones transitorias, como un empujón fuerte. Una vez estabilizada en una inmersión, la cola vuelve a generar fuerza hacia abajo". - - para una opinión contraria, consulte av8n.com/how/htm/aoastab.html#sec-pitch-equilibrium
@JohnK -- con más detalle -- "Tomé el mismo Skyhawk y puse un pequeño piloto en el asiento delantero, un científico loco moderadamente grande en el asiento trasero y 120 libras de equipaje en el área de carga trasera. Eso puso el centro de masa justo en la parte trasera de la envolvente, por lo que la cola tuvo que producir una sustentación positiva considerable para mantener el equilibrio. El avión todavía tenía mucha estabilidad. (Por lo que el piloto podía ver, era tan estable como siempre). era.)"
@JohnK -- continuando -- "La forma más fácil de determinar si la elevación de la cola es positiva o negativa es observar la dirección del movimiento de los vórtices de la punta, como se explica en la sección 3.14. Para observar los vórtices, adjunté una tira de hilo , aproximadamente media yarda de largo, a cada punta de la cola horizontal, en el borde de fuga. La serpentina queda atrapada en el vórtice, por lo que su extremo suelto gira en círculo. Cuando la cola produce sustentación positiva, el movimiento circular es en la dirección que muestran las flechas verdes de "circulación" en la figura 3.29, es decir, hacia abajo en el lado interior".
Pensé que la razón principal por la que la configuración clásica siempre será más eficiente que un canard o un tándem es que vuelan sin sustentación en la cola, que es cuando el Cm está o. Entonces, en un vuelo recto y nivelado en el punto óptimo, no hay carga aerodinámica de la cola, ¿no?
@quietflyer No estoy seguro de comprar su tesis. Si la cola tuviera una sustentación positiva, la carga en el elevador mismo, que quiere arrastrarse cuando tiene las manos libres si no fuera por la fuerza del servo de la aleta de compensación, estaría arriba, y la fuerza del servo de la aleta de compensación habría ido en la dirección opuesta a contrarrestarlo, aplicando una fuerza descendente en el elevador TE, no una fuerza ascendente. Nunca he visto que una lengüeta de corte funcione al revés de esa manera. Ciertamente no en mi avión.
@JohnK, por lo que está diciendo que podemos observar que una pestaña de ajuste siempre aplica una fuerza ascendente al borde posterior de un elevador, y esto puede tomarse como evidencia de que la cola horizontal en su conjunto (incluido el elevador) está creando una fuerza hacia abajo. Mmm. Podría haber una pregunta para Aviation Stack Exchange aquí--.
Como experimento mental interesante, piense en la acción de la lengüeta antiservo en un avión con una cola estabilizadora, como un Cardinal o un Cherokee, donde toda la estabilidad estática proviene de la acción del antiservo para llevar la superficie a un punto determinado. incidencia para mantener una velocidad de corte, y piense cómo podría funcionar esa pestaña si la cola se levantara hacia arriba en lugar de hacia abajo. Está engranado mecánicamente para trabajar solo con una superficie de elevación hacia abajo. Creo que este tema ha sido golpeado hasta la saciedad muchas veces aquí y es poco probable que haya una solución que satisfaga a todos por algún tiempo;)
Vamos a batirlo un poco más. Tome un tándem con 2 alas idénticas, monte el ala delantera a 5 grados de mayor incidencia, ¿dónde ponemos el CG? Debe estar un poco más cerca del ala delantera, que tiene un AOA más alto en la curva de coeficiente de sustentación (también se detendrá primero). Teóricamente todo bien y bien. Alguien llamado Langley intentó esto hace unos 120 años. El problema con los tándems (y los biplanos) es la interferencia de las alas. Incluso si el "ala trasera es una placa plana mucho más pequeña con carga aerodinámica, el diseño sigue siendo un "tándem" y la interferencia sigue siendo un problema de diseño importante.
Sí @Fred, así es.
¿Seguiría habiendo interferencia si el espacio y el escalonamiento son de 2 cuerdas? Escuché en ese espacio y tambalear, las 2 alas actúan de forma independiente. ¿Es eso cierto?
@JohnK El centro de todos los levantamientos debe estar detrás del CG. La fuerza descendente del estabilizador todavía tiene buenas razones
@Koyovis, sí, el CG debe estar adelante del punto neutral y, como resultado, la cola siempre se levanta hacia abajo, excepto en estados transitorios. Eso es lo que he estado discutiendo.
@JohnK Por favor revisa los enlaces

Respuestas (1)

Como el amor por los tándems continúa, responderé. Debido a que está equilibrando las tareas de elevación entre dos alas y (con suerte) todavía tiene la delantera deteniéndose antes que la trasera, cualquier cambio de configuración en la parte delantera debe coincidir proporcionalmente en la parte trasera para que las características de pérdida permanezcan seguras cuando las aletas están cerradas. desplegada.

Desplegar flaps aumenta el ángulo de ataque del ala y puede causar un cambio en el centro de presión. Por lo tanto, el diseño debe abordarse con cuidado.

También podría colocar listones y flaps en ambas alas de un biplano, pero el objetivo es tener un ala (más pequeña/menos resistencia) para un vuelo de crucero más rápido y un ala de elevación más grande y más alta para un vuelo de baja velocidad (despegue/aterrizaje). ).

Para un avión recreativo de uso personal de GA, es posible que no necesite flaps en absoluto.

¿Un ultraligero en tándem necesita flaps en el alerón trasero si el alerón delantero tiene flaps?
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