Jeg har spekuleret på dette spørgsmål, for hvis den vandrette stabilisator er længere end det betyder mere løft. Mit gæt til dette spørgsmål ville være resultatet af vingespids vortex styrke på en længere fløj 
Kommentarer
- Hvad ‘ er spørgsmålet?
- Ved du, at de giver negativ løft? De giver stabilitet på bekostning af træk. Formen er optimeret til at give lav træk, hvilket giver tilstrækkelig stabilitet i længderetningen
- @Ethan: Nej, træk er forårsaget af generering af lift. På nogen måde. Vingespidsen er også forårsaget af generering af lift hvis det er på anden måde end vinge, er det ikke en vingespidshvirvel, men noget andet-hvirvel.
- @ DeltaLima, Ethan, den primære kilde til træk på en liftgenererende overflade går altid skal være induceret træk , ikke profiltræk eller vingetip vortex.
- Hvorfor antager du, at de ikke kan ‘ t være længere?
Svar
De vandrette stabilisatorer kan være længere, de behøver bare ikke behøver at være længere end de er.
Hver ekstra kvadratmeter tilføjer induceret træk og parasitisk (form / profil) træk der koster brændstof, så de ikke bliver større end nødvendigt for at give tilstrækkelig kontrol med flyet.
Svar
På de fleste fly er de vandrette overflader bageste vandrette stabilisatorer. Disse overflader giver faktisk negativ løft, som afbalancerer tyngdepunktet foran centrum af løftekraften. Denne styrkebalance giver naturlig stabilitet på en enkel måde, hvorfor det er standarddesignet for både store og små fly. Selvfølgelig arbejder denne negative lift mod hovedfløjen, hvilket øger træk, så denne overflade holdes så lille som muligt for at give tilstrækkelig stabilitet med så lidt træk som muligt.
Der er et flylayout kaldet tandemfløj , hvor der er to vinger i en tandemkonfiguration, som begge giver løft opad.
Kommentarer
- Øh, nej. Disse overflader ‘ kan ‘ giver negativ løft, hvilket kan være ønskeligt, når du vil skubbe halen ned (for at trække næsen op.) men ligesom de kan generere positiv løft for at trække halen op (og næsen ned). De er normalt designet til at være liftneutrale, det er de fleste omstændigheder for at reducere træk og brændstofforbrug.
- @PaulSmith: Nej, at gøre bagvingen lift-neutral ville være ineffektiv og producere for meget stabilitet. Normalt er løft på bagvingen mindre pr. Arealenhed end på den forreste vinge, men stadig positiv, selv ved høj hastighed. Se bare på vingernes position – cg er mellem begge, så begge skal skabe løft.
- Også sorte .
- Paul og Peter taler om to forskellige ting – Paul ‘ henviser til vandrette stabilisatorer på konventionelle fly (som diskuteret i første del af fod ‘ s svar) mens Peter taler om den bageste fløj af et tandemfløjfly.
Svar
Haleoverfladerne på et fly kaldes også “empennage”, et udtryk, der stammer fra det franske ord for at trække en pil. Udtrykket angiver således formålet. De vandrette og lodrette stabilisatorer er nøjagtigt det, stabilisatorer. Deres formål er at holde flyets skrog på linje med den relative vind forårsaget af flyet, der bevæger sig gennem luften. Uden dem kunne flyet let komme ind i en sideslip eller en tumling. De giver også kontrol med hældning og yaw ved at omdirigere den relative vind opad eller nedad med den modsatte virkning på flyrammen (Newtons tredje lov).
De er ikke beregnet til at generere løft for at modvirke tyngdekraften, og i mange tilfælde gør den vandrette stabilisator lige det modsatte, tilvejebringelse af en nedadgående kraft på bagsiden af flyet gennem en kombination af negativ pitch og “downwash” af luft fra vingerne. Dette holder næsen oppe under fremadflyvning og kompenserer for en let næsetung vægtfordeling, som igen giver ønskelige flyveegenskaber såsom tendensen til at næse ned i en bås (hvis du skal falde ud af himlen, kan lige så godt falde i en holdning, der gendanner en lav angrebsvinkel og dermed har potentialet for dig at komme sig).
Derfor er de i en traditionel konfiguration ikke større end de er, fordi de behøver ikke være.En større vandret stabilisator øger træk på grund af større overfladeareal og volumen af fortrængt luft uden reel gevinst. Potentielt kunne kontroloverfladearealet øges, men der er en grænse for, hvor stort de kan være, før kræfterne, der virker på kontrolfladen i en afbøjet position, overstiger materialestyrken på kontrolfladen eller flyrammen. Selv før det gør større kontrolflader flyet mere følsomt over for stick / ok input, hvilket er nyttigt for en jagerfly eller et aerobatfly, men potentielt dødbringende for et fly designet til brug af “alles” pilot.
Svar
Som allerede nævnt kan de være være, men ikke, for at reducere træk.
Generelt er de vandrette stabilisatorer i den nuværende generation af fly mindre end deres forgængere. Dette er et resultat af fremskridtene inden for design af flyet med introduktionen af fly-by-wire-systemer.
De vandrette stabilisatorer er designet til at give flyet stabilitet ved at give et negativt pitching øjeblik. Flyvingen er i sig selv ustabil. Når der genereres løft, vinger vingen op, hvilket øger angrebsvinklen og øger løft. Denne proces fortsætter, indtil vingen går i stå. Den vandrette stabilisator er faktisk en mindre vinge placeret på den anden side af tyngdepunktet på en længere afstand, hvilket negerer dette stigningstidspunkt for hovedfløjen.
Så dybest set producerer den vandrette stabilisator en positivt løft men et negativt stigende øjeblik . Jo større den vandrette stabilisator er, mere løft og stabilitet, men også træk.
En måde at reducere træk på er at have en mindre vandret stabilisator, men dette reducerer stabiliteten, hvilket kræver, at piloten kontinuerligt justerer kontrollerne til at flyve flyet. Indførelsen af computerstyrede kontroller (fly-by-wire-systemer) betød imidlertid, at flyet kunne være ustabilt, idet computeren kontinuerligt justerede kontrollerne for at opnå en stabil flyvning.
Som et resultat designede flyet efter 1990erne har de fleste fly-by-wire kontrolsystemer med mindre vandrette stabilisatorer, hvilket resulterer i mindre træk og nedsat brændstofforbrug.
Som et eksempel kan du sammenligne de vandrette stabilisatorer i DC10 og MD11.
Kilde: Boeing 757 Maya
MD11 var baseret på DC10 med strakt skrog og øget vingefang, dog med en mindre Dette blev opnået ved hjælp af en (delvist) computerstyret vandret stabilisator. Som det kan ses af billedet, var den vandrette stabilisator i MD11 mindre end DC10, skønt flyet var større.
Så, årsagen til mindre vandrette s tabilizers er at reducere vægt og træk, og dette opnås hovedsageligt ved brug af computerstyrede kontrolflader. Fordi den mindre stabilisator slapper af stabiliteten , selvom den muligvis har nok kontrol på grund af den længere øjebliksarm:
Afslappede stabilitetsdesign er ikke begrænset til militære jetfly. McDonnell Douglas MD-11 har et afslappet stabilitetsdesign, der blev implementeret for at spare brændstof. For at sikre stabilitet til sikker flyvning blev der indført et LSAS (Longitudinal Stability Augmentation System) for at kompensere for MD-11 “s ret korte vandrette stabilisator og sikre, at flyet ville forblive stabilt. Imidlertid har der været hændelser, hvor MD- 11 “s afslappede stabilitet forårsagede en” inflight forstyrrelse. “
Kommentarer
- Ist ‘ t halen til MD-11 mindre, fordi den har en længere arm? Begge flys halevolumen skal være helt det samme. Enhver FCS kan heller ikke hjælpe med at trimme flyet over en bred vifte af cg-positioner, og det er dette trimområde, der driver volumen på halefladen.
Svar
Concorde-designere tog en anden tilgang: de fjernede de vandrette haleplaner for at mindske træk så meget som muligt.
Enhver unødvendig ting (pod / pylon / osv.) på ydersiden af skroget eller under vingerne tilføj træk, selv uden at generere løft.
Et andet historisk eksempel er MD-11, udviklingen af DC-10. Hvis du bemærker, har MD-11, selvom den er længere og tungere, mindre haleplaner for bedre cruise-ydeevne.
Kommentarer
- Jeg bemærker en let bule i halen af Concorde, om hvor de bageste vandrette stabilisatorer ville være. Jeg ville have gættet, at det er der af en lignende grund, omend ret lille.
- @KRyan hvilken bule? Hvis du ‘ henviser til de to ” buler ” på den lodrette stabilisator, ‘ er kun kapper til roraktuatorer.Hvis du ser på begge sider, vil du ‘ bemærke, at de ‘ ikke er symmetriske: den venstre bevægede den nedre del af roret, mens den højre flyttede den øverste del.
- ah, lige du har det.
Svar
Den vandrette haleplan kan være længere for at holde halearealet konstant, vil akkorden blive reduceret tilsvarende. Det højere aspektforhold for halen ville resultere i et højere rodbøjningsmoment, derfor en tungere konstruktion.
Et højere formatforhold reducerer induceret træk, meget ønskeligt i hovedvingen, men af sekundær betydning i haleplanet. Induceret træk er proportional med løft, og liftgenerering af haleplanet minimeres alligevel for minimalt træk.