Dihedral (kone)

Ilmailussa kaksisuuntainen on kulma, jonka muodostavat kunkin siiven taso ja vaakataso.
Dihedraalin geometria samoin kuin muut lentokoneen ominaisuudet, kuten siiven sijainti rungossa ja sen taipumakulma, määrittävät tehokkaan kaksoiskappaleen.
Yhdistetyt vaikutukset tehokas kaksitahokas ja suuntakulman vakauden (suunta) on tutkinut analysoimaan sivusuunnassa käyttäytymistä ( rulla ja yaw) ilma.

Kaksisuuntainen geometria

Dihedraali voi olla positiivinen (siivet menevät ylöspäin) tai negatiiviset (siivet menevät alaspäin). Dihedraali voi vaikuttaa vain osaan kantokantaa , kuten tyypillisessä Jodel- siivessä tai F-4 Phantom II: ssa . Jos siivellä on sekä positiivinen että negatiivinen dihedron, puhumme lokista (kun dihedronin muutospaikka on katoksen korkein kohta ) tai jopa käännetyn lokin siipestä (kun paikka, jossa kaksisuuntaiset muutokset ovat katoksen alin kohta).

Telan vakaus

Siipien kaksoiskappale esitetään usein vierintävakauden ehdona.
Staattisesti ottaen vakauden saavuttamiseksi on oltava vakaan tasapainon alkuehto. Ilmailussa jopa ns. "Tasapainotetulla" lennolla alkuperäinen vierintätilanne on useimmiten epävakaa tasapaino , jota ohjaa ohjaaja tai automaattinen ohjaaja. Tämä epävakaus on vähäistä (ero on hidasta) eikä estä manuaalista ohjausta; sama pätee kaksipyöräisen ajamiseen, mikä tarkoittaa vierintävakauden hallintaa. Aerodynamiikassa on symboleja, jotka kvantifioivat nousun ja kallistuksen vakauden , mutta vierintävakavuuskerrointa ei ole . Koska kallistuma vaikuttaa voimakkaasti telaan, indusoitu telakerroin (kallistuksen avulla) puuttuu suuntavakauteen spiraalin vakauden määrittämiseksi (katso alla), mikä ei ole telan vakaus.

Dihedral ja roll roll

Haaroitusliikkeet yhdistetään rullan liikkeisiin: leikkausliike johtaa enemmän tai vähemmän voimakkaaseen liikkeeseen rullassa.

• Voit tehdä tasapainotetun käännöksen (ei liukastua) "kaksiakselisella" tasolla ilman siivekkeitä. Tätä varten peräsintä käytetään, kone menee sivuttain (vinosti hyökkäyksessä), etenevä siipi saa enemmän ilmaa kuin väistyvä siipi, se kuljettaa enemmän, kone kallistuu. Tätä kutsutaan indusoiduksi rullaksi . Tämä vaatii keskimäärin noin 8 °: n kaksisuuntaisen kulman.

• Niin sanotuille "kolmiakselisille" lentokoneille, jotka on varustettu siivekkeillä, kaksitahoinen on muodostettu siten, että vino isku (kallistuksessa) tuottaa indusoidun rullan, joka riittää spiraalin vakauteen (katso alla). Taitolentotasolla ilman dihedronia ei ole käytännössä lainkaan kallistuksen aiheuttamaa vierintää: näiden kahden akselin sanotaan olevan "irrotettu".

Tehokas kaksisuuntainen

Clb: llä merkitty tehokas kaksisuuntainen tai "kaksitahoinen vaikutus" on vierintämomentin Cl vaihtelu kallistuskulman b funktiona.

Kaksisuuntaisen vaikutuksen arvo riippuu:

• siiven kaksoiskappale,
• siiven sijainti rungossa. Siiven korkea sijainti lisää kaksisuuntaista vaikutusta.
• siipien nuolesta. Takaisin-nuoli lisää kaksisuuntaista vaikutusta; Viisi asteista nuolta on noin yhden asteen kaksisuuntaista.
• tulokulma, erityisesti pyyhkäisevillä siivekoneilla , kuten Rutan VariEze . Kaksisuuntainen vaikutus lisääntyy esiintyvyyden myötä.
• rungon ja evän poikittainen nosto. Painopisteen yläpuolelle tuotetut sivuttaisvoimat (suuri ajautuminen) lisäävät kaksisuuntaista vaikutusta. Rungon puuttuminen (ilmailun alku) vähentää kaksisuuntaista vaikutusta.

Kaksisuuntainen vaikutus yhdistyy suuntavakauteen antamaan spiraalin vakaus . Tämä johtaa seuraaviin kaksisuuntaisiin arvoihin:

• korkea siipi

ilman takanuolta: heikosti positiivinen tai nolla-kaksisuuntainen takanuolella: negatiivinen kaksisuuntainen suuruusluokkaa 4-6 astetta. ( B-52 , Galaxy C-5 , Antonov An-225 , Airbus A400M ), AV-8B Harrier II .

• matala siipi,

ilman takanuolta: positiivinen kaksisuuntainen, usein arvo 4-5 astetta takanuolella: nolla tai heikosti positiivinen kaksisuuntainen

Dihedriinin vaikutus rullaukseen ja haarautumiseen

Riippuen siitä, koskeeko lentoradan häiriö kallistumista vai kallistusta, positiivinen dihedron vaikuttaa lentokoneen tuomiseen tai päinvastoin siirtymiseen pois alkuperäisestä kallistuskulmastaan.

• Vierintähäiriö  : Jos lentokone rullaa rullaksi, sen painon ja siipien nostovoiman summa saa sen liikkumaan sivuttain (vino hyökkäys, nollasta poikkeava kallistuskulma). Kun ilma kallistuu, alemman siiven iskukulma on suurempi; se kuluu enemmän, mikä luo vierimisen vastakkaiseen suuntaan alkuperäiseen telan kaltevuuteen. Dihedraalin ja nuolen takia matalalla siivellä on tehollinen siipien kärkiväli korkeammalla siipellä; sen nousun aiheuttama vastus on pienempi kuin korkean siiven. Tämä ero vetämisessä johtaa kiertomomenttiin, joka tuottaa indusoidun rullan vastakkaiseen suuntaan alkuperäiseen telakaltevuuteen nähden.
• Haapahäiriö  : Jos lentokone haukottaa (vino hyökkäys), kaksisuuntainen vaikutus tuottaa indusoidun vierityksen , sitäkin enemmän, koska kaksisuuntainen (ja nuoli) ovat tärkeitä. Tässä tapauksessa indusoitu rulla siirtää lentokoneen pois alkuperäisestä kallistuskulmastaan. Se on lentokone, jolla on heikoin kaksisuuntainen vaikutus (taitolentokone: keskisiipi, ei kaksisuuntaista tai nuolta), joka sitten poikkeaa vähiten alkuperäisestä kääntökulmastaan. Voisimme sanoa "vakain rullassa" yksinkertaisuuden vuoksi tai pikemminkin vähiten epävakaa, mutta olemme juuri nähneet, että tätä vakauden käsitettä "rullassa" ei voida soveltaa.

Dihedraalin vaikutus käännöksen kaltevuuteen

Lentokone reagoi vikaan tai ylimääräiseen pankkiin vuorollaan:

• Jos kone on liian kallistunut, se liukuu sivusuunnassa kohti käännöksen sisäpuolta,
• Jos lentokonetta ei ole riittävästi kallistettu , se luistaa sivusuunnassa käännöksen ulkopuolelle.

Liukastumisen tapauksessa:

• jos kaksisuuntainen vaikutus ylittää kallistuksen vakauden, lentokone suoristuu (sen kallistuskulma pienenee); Meillä on niin kutsuttu spiraalivakaus .
• jos kaksisuuntainen vaikutus ei ole riittävä, lentokone kääntyy kohti käännöksen sisäpuolta ajautumisen vaikutuksesta; alle vaikutuksesta telan indusoiman mukaan leuassa, se pankki enemmän telan ja nenä alas: tämä on "kytketyn turn" ominaisuus kierre epävakautta.

Hollantilainen rulla

Huonon näkyvyyden (visuaalisten viitteiden menetys, joka voi johtaa kytkeytyneeseen käännökseen) ohjaamisen helpottamiseksi matkustustasoilla on aina positiivinen spiraalin vakaus (tehollinen kaksisuuntainen pystysuora suurempi kuin kallistuksen vakaus). Tämä johtaa lentoon turbulenssissa kytkeytyneillä värähtelyillä ja siirtymällä ajassa heilahtelussa: tämä on " hollantilainen rulla ".

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Aerodynamiikka - siipien aerodynamiikan ehdot
• Indusoitu rulla
• Spiraalin vakaus
• Hollantilainen rulla

Huomautuksia ja viitteitä

1. stabiilisuus kentällä (DCI / da tai CLA) ja suuntakulman (DCN / db tai CNB), jossa on hyökkäys nousukulman ja kallistuskulman b
2. ... tavallinen kaksisuuntaisen vaikutuksen lisääntyminen hyökkäyskulman kasvaessa. Aiplane Stability and Control, sivu 171 Abzug-Larrabee
3. "VariEze ... Dihedral-vaikutus (Clb) lisääntyi kertoimella 4 AOA-alueella 0-20 °." NASA TM 88354 - Katsaus Canard-kokoonpanojen käsittelyominaisuuksiin
4. Suunnattu vakaus havaittu Cnb (kallistusmomentin Cn muutos kallistuskulman b funktiona) riippuen erityisesti pystysuoran stabilointiaineen pinnasta ja vivusta
5. "Highwing. Dihedral-vaikutus lisääntyy noin 5 astetta", Aiplane Stability and Control, sivu 93 Abzug-Larrabee