Einfluss des Anstellwinkels auf das negative Gieren

Wir analysieren die seitlichen Steuereigenschaften eines Flugzeugs mit selbst erstelltem Code. Wir haben beobachtet, dass der Einfluss des Querruders auf das Giermoment der Rumpfachse sehr empfindlich vom Anstellwinkel abhängt.

Meine Frage ist, ob das Sinn macht oder ob etwas nicht stimmt.

Für Alpha = 0°

Alpha = 0°

Für Alpha = 5°

Alpha = 0°

Bearbeiten: Unser Modell analysiert die Auswirkungen der einzelnen Effekte, die wir in CFD simuliert haben, und stützt sich dabei auf das Überlagerungsprinzip. Für jede Komponente (einschließlich der Querruder) werden die folgenden Operationen durchgeführt:

[ F X F j F z ] = [ cos a cos β cos a Sünde β Sünde a Sünde β cos β 0 Sünde a cos β Sünde a Sünde β cos a ] [ Q S C D Q S C Y Q S C L ]
[ 0 l z l j l z 0 l X l j l X 0 ] [ F X F j F z ] + [ Q S C C l Q S C C M Q S C C N ] = [ M X M j M z ]

Sie verwenden für alle Momente dieselbe Referenzlänge, was ungewöhnlich ist. Normalerweise c M wird mit l multipliziert μ und beide c l und C N werden mit Spannweite b oder ½b multipliziert. Das nachteilige Gieren über AoA sieht falsch aus, aber ohne den Code und die CFD-Ergebnisse kann ich Ihnen nicht sagen, warum.
Mit der Bezugslänge hast du recht. Ich habe das beim Schreiben der Gleichungen übersehen, aber es ist richtig gemacht, danke!

Antworten (1)

Das könnte sehr gut sein, mit dem nach oben gehenden Querruder im „Schatten“ der Flügeloberseite. Der in dieser Antwort beschriebene nachteilige Giereffekt durch das Einhaken des Querruders erwähnt, dass der Effekt vom Anstellwinkel oder Wölbung des Flügels abhängt.

Bei null AoA und null Sturz gäbe es kein Giermoment aufgrund der Querruderauslenkung.

Tatsächlich basiert unser Modell auf der Überlagerung der Effekte, die wir in CFD simuliert haben. Daher ist der von Ihnen erwähnte aerodynamische Effekt nicht enthalten. Meine Vermutung ist, dass es mit den aerodynamischen Körperachsentransformationen zusammenhängt.
@rubemnobre Normalerweise nimmt das nachteilige Gieren mit dem Anstellwinkel zu, da der induzierte Luftwiderstand auch mit AoA zunimmt. Die Pyplot-Zahlen sehen falsch aus und ein Faktor von mehr als 2 kann nicht durch einen Fehler in der Transformation erklärt werden.
Gute Beobachtung, wie die Transformation einen Faktor von mehr als 2 nicht erklären kann.
Könnte es sein, dass wir die Querruderkoeffizienten nur für einen einzigen Anstellwinkel analysiert haben und davon ausgegangen sind, dass sie in verschiedenen Winkeln gleich variieren würden?
Eine lineare Extrapolation aerodynamischer Funktionen würde nicht funktionieren.