Estoy haciendo un proyecto que incluye la automatización de la desviación de alerones, timón y profundidad.
¿Existe una relación cuantificable que pueda decirme la cantidad de deflexión requerida para cualquier radio de giro si los otros parámetros se mantienen constantes?
Necesita los alerones solo para inclinar el avión; una vez que se alcanza el ángulo de alabeo, la deflexión del alerón es mayormente cercana a cero. Supongo que estamos hablando de giros estacionarios, por lo que la velocidad y la masa de la aeronave no cambiarán significativamente durante la duración del giro.
Al girar, se deben equilibrar varios momentos para mantener constante el ángulo de balanceo, y un buen diseño hace esto sin requerir la entrada de alerones:
Sin embargo, el elevador debe mantenerse en un ángulo ligeramente más negativo que en un vuelo nivelado para lograr el factor de carga requerido. . En un giro, el factor de carga es proporcional al ángulo de alabeo :
once the bank angle is reached, aileron deflection is mostly close to zero
Esto dependerá de la estabilidad de la aeronave sobre el eje longitudinal. Si el OP está buscando mediciones precisas, es posible que deba tener en cuenta las entradas de alerones para mantener un banco.La deflexión de los alerones afecta a la velocidad de alabeo , pero puede girar rápida o lentamente al ángulo de alabeo elegido... y el ángulo de alabeo (junto con la velocidad aerodinámica real) es lo que determina la velocidad y el radio de giro. (Suponiendo un giro coordinado.)
Dependiendo de varios parámetros, puede ser necesaria una pequeña cantidad de deflexión del timón y del elevador para mantener un vuelo nivelado coordinado una vez establecido en el viraje, y dependiendo de la aeronave, es posible que necesite cierta entrada del timón mientras se desvían los alerones. Todo eso es bastante específico para cualquier avión que estés modelando. En un jet de ala en flecha, no se requiere una deflexión significativa del timón (y la poca deflexión que se necesita a menudo la proporciona el amortiguador de guiñada en lugar del piloto), mientras que en un planeador de ala larga con una guiñada adversa considerable, se agrega un poco de Se requiere timón junto con alerón para un vuelo coordinado.
Probablemente la respuesta relevante como piloto: No
Lo que quieres lograr es probablemente más complejo, volar una cierta curva depende de muchas cosas y es un proceso dinámico.
Respuesta verdadera como físico: Sí, por supuesto.
Cada vez que tenga una situación dada con exactamente los mismos parámetros (como describió, todos los demás parámetros se ponen constantes, incluidos el viento, la potencia, la velocidad del aire, la densidad, etc.), terminará con el mismo radio de giro. es determinista...
Problema: Su premisa de mantener constantes los otros parámetros no es realista
Combinando los dos: nunca vuela una curva, como sugiere la segunda respuesta, donde tiene "cierta desviación" del alerón, pero cámbielo durante el giro para comenzar y detenerlo, así como durante la curva porque nunca tiene todo los demás parámetros constantes. Utiliza, entre otras cosas, el timón para compensar otros parámetros cambiantes. Entonces la pregunta es, ¿estás interesado en hacer un giro completo (mira la primera respuesta) o solo te importa el estado estacionario artificial (segunda respuesta)?
En realidad, creo que su problema ya ha sido resuelto por muchos pilotos automáticos... Recomiendo echar un vistazo a la implementación de última generación de estos.
Sí, existe una relación entre la deflexión de la superficie de control y el ángulo de alabeo, pero es complicada, con un circuito de retroalimentación, fuerzas aerodinámicas e inercia, integradores dobles, transformación de ejes de avión a tierra, etc.
Dado que es una relación dinámica, se caracteriza mejor por la respuesta a una entrada de paso. Comience con la rueda de control en 0, establezca una desviación repentina en, digamos, la rueda 30 grados durante 5 segundos, luego regrese rápidamente la rueda a cero. Mientras tanto, mida la respuesta del ángulo de alabeo de la aeronave. Esta es la forma en que se ajusta el modelo dinámico de vuelo en los simuladores de vuelo.
Hay más información en este enlace (figura 5), aunque esa explicación considera la tasa de balanceo. Para llegar al ángulo de alabeo, necesita otro integrador y una transformación de ejes.
Un piloto automático comparará el ángulo de alabeo real con un punto de referencia y variará la entrada de la rueda de control hasta que se alcance el ángulo de alabeo requerido. Puede encontrar ejemplos de código fuente en programas simuladores de código abierto como FlightGear.
J walters
dormilón