Braucht ein Tandem-Ultraleicht Klappen am Heckflügel, wenn der Frontflügel Klappen hat?

Braucht ein Tandem-Ultraleicht Klappen am Heckflügel, wenn der Frontflügel Klappen hat?

Ich verstehe, dass die meisten Rutan-Canards keine Klappen haben, da mir gesagt wurde, wenn der Hauptflügel Klappen hat, brauchen die Canards auch eine.

Rutan hat einen mit Klappen sowohl am Canard als auch am Hauptflügel gemacht. Ich glaube, es hieß Grizzly.

Also ... was ist mit einem Tandemflugzeug (mit positivem Auftrieb am horizontalen Leitwerk) mit Klappen am vorderen Flügel? Braucht der Heckflügel auch Flaps?

Können Sie die horizontale Trimmflosse nicht einfach als Klappe verwenden, wenn Sie mehr Heckauftrieb benötigen, um den zusätzlichen Auftrieb des Hauptflügels mit ausgefahrenen Klappen auszugleichen?

Schließlich würden die meisten konventionellen Flugzeuge mit hinterem Schwerpunkt und langsamem Flug (niedrigem Cm) in einem Sturzflug mit einem symmetrischen horizontalen Heck mit heruntergeklapptem Höhenruder nicht sowieso einen positiven Heckauftrieb erzeugen, also verhalten sie sich wie ein Tandemflugzeug, oder?

Das horizontale Leitwerk eines normalen Flugzeugs erzeugt im statischen Zustand niemals einen positiven Auftrieb, nur in vorübergehenden, wie bei einem harten Umstoß. Einmal in einem Tauchgang stabilisiert, ist das Heck wieder in der Lage, Abwärtskraft zu erzeugen. Die hintere Grenze des Schwerpunkts muss immer vor dem neutralen Punkt liegen, so dass, wenn nicht manövriert wird, ein positives Nickmoment vorhanden ist und das Heck immer noch Abwärtskraft erzeugt, egal ob horizontal, tauchend oder steigend. Andernfalls wird das Flugzeug instabil in der Neigung.
Etwas abseits des Themas, aber ich denke, es gibt einen Unterschied zwischen Abstieg und Tauchen. Beim Sinkflug wird die Leistung reduziert, also weniger Auftrieb, also sinkt das Flugzeug. Ich verteidige einen Tauchgang mit Vorwärtsstick, also hätte ein Foil wie ein Naca012 einen positiven Aoa, also würde es einen positiven Auftrieb erzeugen. Ist das richtig?
Wenn Sie den Steuerknüppel nach vorne drücken, reduzieren Sie den Heckabtrieb, das Flugzeug neigt sich um, weil sein Nickmoment dies tun möchte, und es beschleunigt, bis der ursprüngliche Heckabtrieb mit der von Ihnen eingestellten neuen vorderen Steuerknüppelposition wiederhergestellt ist. Es gibt immer noch eine nach unten gerichtete Auftriebskomponente, die den gleichen Abtrieb wie zuvor erzeugt, aber Sie fahren viel schneller, sodass Ihr insgesamt negativer AOA-Bedarf viel geringer ist. Das horizontale Leitwerk ist wie ein Flügel mit einer Klappe (dem Höhenruder), bei der die Klappe nach oben (aber umgedreht) reflektiert wird. Der zurückgebogene Flügel macht immer noch Auftrieb, aber er muss dafür schneller werden.
@ JohnK: Nein, das Heck muss nicht in einem negativen Anstellwinkel fliegen (Abtrieb erzeugen), um statische Stabilität in der Neigung zu haben. Er muss lediglich in einem geringeren Anstellwinkel fliegen als der Hauptflügel. Die Intuition des OP ist in diesem Punkt richtig.
@JohnK: Also sind alle Airbus-Flugzeuge seit dem A310 nicht normal. Wie müssen sie denn heißen? Abnormal?
@PeterKämpf willst du damit sagen, dass Airbusse mit dem Schwerpunkt hinter dem Neutralpunkt beladen werden können, sodass das Heck anheben muss?
@JohnK Glaubst du immer noch an diesen Unsinn? Das Heck kann sehr wohl Auftrieb haben, während der CG noch vor dem NP ist. Nur weniger pro Fläche als der Flügel.
Ein Wort der Vorsicht an die Konstrukteure kleiner GA-Flugzeuge: Ein Flugzeug, das nicht STATISCH stabil ist, wird beim Landeanflug sehr leicht ins Stocken geraten (nicht gut), wenn der Pilot die Fluggeschwindigkeit auch nur für einige Sekunden im Auge behält. Aus diesem Grund sollte die statische Stabilität nicht leichtfertig verworfen werden (bevor sie zumindest verstanden wurde), obwohl es theoretisch möglich ist, den hinteren "Flügel" positiv anzuheben. Die Designs der Hochdecker Piper Cub, Fiesler Storch und Cessna 172 repräsentieren die hart erarbeiteten Lehren aus den ersten 40 JAHREN der Luftfahrt. Studie von ihnen ist Aviation 101.
@PeterKämpf ein Heck, das im getrimmten Flug im stationären Zustand nach oben hebt? Was wirkt dann dem um den Neutralpunkt wirkenden ND-Nickmoment des Schwerpunkts entgegen? Ich spreche nicht von Böen oder Manövrierfällen, bei denen Lasten am Heck kurzzeitig umgekehrt werden.
@JohnK: Verwechseln Sie Neutralpunkt (NP) und Druckmittelpunkt (CP)? Alles, was Sie brauchen, ist, den CP in der gleichen Station wie den CG zu haben - dies ist mit Auftrieb am Heck sehr gut möglich. Der NP ist noch weiter hinten, also ist das Flugzeug stabil.
@PeterKämpf IIRC, NP ist der Längspunkt, an dem das Nickmoment des gesamten Körpers Null ist. Ich denke an NP als den "effektiven" CP oder an CP, der für andere Nickmomente angepasst ist, die Einfluss haben, wie die Rumpfoberfläche, die versetzte Schublinie usw. Alles, was ich jemals gelesen habe, zeigt, dass der CG immer für einen statischen Spielraum erforderlich ist vor dem NP, sodass es außerhalb von vorübergehenden Manövern oder Böen immer ein Netto-Neigungsmoment nach unten gibt. Dies bedeutet, dass das Heck unter stationären Bedingungen einen Abtrieb bieten muss, um eine gute statische Stabilität zu gewährleisten.
@JohnK - Betreff "Das horizontale Leitwerk eines normalen Flugzeugs erzeugt in einem statischen Zustand niemals einen positiven Auftrieb, nur in vorübergehenden, wie einem harten Stoß. Sobald es sich in einem Tauchgang stabilisiert hat, erzeugt das Leitwerk wieder Abwärtskraft. " - - für eine gegenteilige Ansicht siehe av8n.com/how/htm/aoastab.html#sec-pitch-equilibrium
@JohnK - genauer gesagt - "Ich nahm denselben Skyhawk und setzte einen kleinen Piloten auf den Vordersitz, einen mittelgroßen verrückten Wissenschaftler auf den Rücksitz und 120 Pfund Gepäck in den hinteren Laderaum. Das brachte die Mitte Masse direkt am hinteren Ende der Hülle, so dass das Heck einen beträchtlichen positiven Auftrieb erzeugen musste, um das Gleichgewicht zu halten. Das Flugzeug hatte immer noch viel Stabilität. (Soweit der Pilot das beurteilen konnte, war es genauso stabil wie zuvor War.)"
@JohnK - Fortsetzung - "Der einfachste Weg, um festzustellen, ob die Ladebordwand positiv oder negativ ist, besteht darin, die Bewegungsrichtung der Spitzenwirbel zu beobachten, wie in Abschnitt 3.14 besprochen. Um die Wirbel zu beobachten, habe ich einen Garnfaden angebracht , etwa einen halben Meter lang, zu jeder Spitze des horizontalen Leitwerks an der Hinterkante. Der Streamer wird im Wirbel erfasst, sodass sein nicht befestigtes Ende im Kreis herumflattert. Wenn das Leitwerk einen positiven Auftrieb erzeugt, ist die kreisförmige Bewegung in die Richtung, die durch die grünen "Umlauf"-Pfeile in Abbildung 3.29 angezeigt wird, dh auf der Innenseite nach unten."
Ich dachte, der einzige Grund, warum die klassische Konfiguration immer effizienter sein wird als ein Canard oder ein Tandem, ist, dass sie ohne Auftrieb am Heck fliegen, wenn der Cm 0 ist. Bei einem geraden und waagerechten Flug am optimalen Punkt gibt es also keinen Abtrieb des Hecks, oder?
@quietflyer Ich bin mir nicht sicher, ob ich seine Abschlussarbeit kaufe. Wenn das Heck einen positiven Auftrieb machen würde, wäre die Last auf dem Höhenruder selbst, das nachlaufen möchte, wenn die Hände frei wären, wenn es nicht die Servokraft der Trimmklappe gäbe, und die Servokraft der Trimmklappe hätte den entgegengesetzten Weg zu gehen dem entgegenzuwirken, indem eine nach unten gerichtete Kraft am Aufzug TE ausgeübt wird, keine nach oben gerichtete Kraft. Ich habe noch nie gesehen, dass eine Trimmklappe so rückwärts funktioniert. Sicherlich nicht in meinem Flugzeug.
@JohnK Sie sagen also, dass wir beobachten können, dass eine Trimmklappe immer eine Auftriebskraft auf die Hinterkante eines Höhenruders ausübt, und dies kann als Beweis dafür gewertet werden, dass das horizontale Heck als Ganzes (einschließlich Höhenruder) eine Abwärtskraft erzeugt. Hmm. Hier könnte eine Frage für Aviation Stack Exchange stehen--.
Denken Sie als interessantes Gedankenexperiment an die Wirkung des Anti-Servo-Tabs in einem Flugzeug mit einem Stabilator-Heck, wie einem Cardinal oder Cherokee, bei dem die gesamte statische Stabilität durch die Wirkung des Anti-Servos entsteht, um die Oberfläche auf einen bestimmten Wert zu bringen Trimmgeschwindigkeit zu halten, und überlegen Sie, wie diese Lasche funktionieren könnte, wenn das Heck nach oben statt nach unten gehoben würde. Es ist mechanisch darauf ausgerichtet, nur mit einer nach unten gerichteten Hebefläche zu arbeiten. Ich denke, dieses Problem wurde hier schon oft totgeschlagen, und es ist unwahrscheinlich, dass es für einige Zeit eine Lösung gibt, die alle zufriedenstellt;)
Schlagen wir es noch ein bisschen weiter. Nehmen Sie ein Tandem mit 2 identischen Flügeln, montieren Sie den Vorderflügel mit 5 Grad größerer Anstellung, wo legen wir den Schwerpunkt fest? Es muss etwas näher am Vorderflügel sein, der auf der Auftriebskoeffizientenkurve einen höheren AOA hat (er wird auch zuerst abwürgen). Theoretisch alles schön und gut. Jemand namens Langley hat das vor etwa 120 Jahren versucht. Problem mit Tandems (und Doppeldeckern) ist die Interferenz der Flügel. Auch wenn der Heckflügel eine viel kleinere flache Platte mit Abtrieb ist, bleibt das Design ein „Tandem“ und Störungen bleiben ein wichtiges Designproblem.
Ja @Fred, das stimmt.
Würde es immer noch Interferenzen geben, wenn die Lücke und Staffelung 2 Akkorde beträgt? Ich hörte an dieser Lücke und Staffelung, die 2 Flügel wirken unabhängig voneinander. Ist das wahr?
@JohnK Die Mitte aller Aufzüge muss hinter dem Schwerpunkt liegen. Stabilisatorabtrieb hat immer noch gute Gründe
@Koyovis ja CG muss vor dem Neutralpunkt liegen, und infolgedessen hebt sich der Schwanz immer ab, außer in Übergangszuständen. Das habe ich argumentiert.
@JohnK Bitte überprüfen Sie die Links

Antworten (1)

Da die Liebe zu Tandems weitergeht, werde ich antworten. Da Sie die Auftriebsaufgaben zwischen zwei Flügeln ausgleichen und (hoffentlich) immer noch den vorderen vor dem hinteren überziehen, sollte jede Konfigurationsänderung im vorderen Bereich proportional zum hinteren angepasst werden, damit die Strömungsabrisseigenschaften bei Klappen sicher bleiben eingesetzt.

Das Ausfahren der Klappen erhöht den Anstellwinkel des Flügels und kann zu einer Verschiebung des Druckzentrums führen. Das Design muss also mit Sorgfalt angegangen werden.

Sie könnten auch Vorflügel und Klappen an beiden Flügeln eines Doppeldeckers anbringen, aber der springende Punkt ist, einen (kleineren / geringeren Luftwiderstand) Flügel für einen schnelleren Reiseflug und einen größeren, höher hebenden Flügel für einen langsamen Flug (Start / Landung) zu haben ).

Für ein GA-Freizeitflugzeug für den persönlichen Gebrauch benötigen Sie möglicherweise überhaupt keine Klappen.

Braucht ein Tandem-Ultraleicht Klappen am Heckflügel, wenn der Frontflügel Klappen hat?
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