Ist die Position eines Flugzeugspoilers wirklich so wichtig?

Ich habe mich gefragt, dass Spoiler in den meisten Flugzeugen immer hinter (in Richtung Heck) der CG-Position platziert sind. Warum werden sie nicht vor den Flügeln oder in der Nähe der Nase des Flugzeugs platziert? Ähnlich verhält es sich mit Fallschirmen. Bei kleinen UAVs befinden sich die Fallschirme entweder am CG-Standort oder dahinter. Gibt es einen wirklich starken Designpunkt für diese Methode? Irgendwelche Vorschläge/Informationen würden geschätzt?

Wie würden Sie Spoiler vor dem Flügel platzieren? Schlagen Sie so etwas wie „spoiling slats“ oder „spoiler canards“ vor? Ihr Zweck ist es, den Luftstrom über der Oberseite des Tragflügels zu stören und abzuwürgen, weshalb sie normalerweise in die Oberseite des Flügels integriert sind.
Ich denke, Sie verwechseln Spoiler und Luftbremsen. Ein Spoiler ist eine bewegliche Steuerfläche, typischerweise auf der Oberseite des Flügels, die den Luftstrom über den Flügel stören soll, um den vom Flügel erzeugten Auftrieb zu verringern. Eine Luftbremse (oder Geschwindigkeitsbremse) ist eine Vorrichtung, die häufig als Abschnitt des hinteren Rumpfes implementiert ist und durch Hydraulik aufgedrückt werden kann, um einen Luftwiderstand zu erzeugen, um das Flugzeug im Flug zu verlangsamen.

Antworten (1)

Vor dem Schwerpunkt hervorstehende Flächen wirken instabilisierend: Jede Asymmetrie will sich verstärken. Ein Pfeil, der zuerst mit den Federn geworfen wird, befindet sich in einem instabilen Gleichgewicht und dreht sich sehr schnell um 180º.

Oberflächen hinter dem CoG wirken als Stabilisatoren und halten die Nase nach vorne gerichtet. Ein Flugzeug hat zu diesem Zweck hinten vertikale und horizontale Leitwerke. Wenn Spoiler bei niedrigen Geschwindigkeiten eingesetzt werden, befindet sich das Flugzeug in einer Situation, in der Sie keine destabilisierenden Momente haben möchten.

Das aerodynamische Verhalten ist stabil, wenn eine Störung automatisch korrigiert wird: Eine Abweichung wird automatisch zurückgeblasen. Da die Bewegung im Flug relativ zum Schwerpunkt ist, folgt daraus, dass der aerodynamische Schwerpunkt hinter dem CoG liegen muss.

Danke für die Eingabe. Gibt es eine Möglichkeit, solche Effekte für ein vorläufiges quantitatives Verständnis numerisch zu berechnen?
Es gibt definitiv einen Weg, aber es ist eine mehrdimensionale Matrix mit vielen Ein- und Ausgängen. Bei einem Dart oder einem Auftriebskörper ohne Flügel will sich der Rumpf nur mit einem bestimmten Drehmoment senkrecht zum Luftstrom drehen, und die stabilisierende Fläche muss groß genug sein, um dies auszugleichen. Das Vorhandensein eines Flügels verkompliziert die Matrix: Eine Rolllage verursacht ein Giermoment, ein Giermoment verursacht ein Rollmoment und noch viel mehr Querkopplungen.
Für den Spoiler, wenn er hinter der aerodynamischen Mitte des Flugzeugs platziert ist, sollte er normalerweise in Ordnung sein, es muss jedoch analysiert werden, ob ein Aktuatorausfall auf einer Seite noch durch das Seitenleitwerk usw. kompensiert werden kann.
@CuthillMckee - Eine grobe Methode zur Berechnung des Effekts besteht darin, die Fläche einer Oberfläche multipliziert mit ihrem Abstand vom Schwerpunkt zu berechnen. Im Allgemeinen befindet sich hinter dem CG etwa 10-mal so viel wie vorn. Wenn Sie kein Computermodell haben, zeichnen Sie ein Raster über die Draufsicht (oder Seitenansicht) des Flugzeugs und zählen Sie die Quadrate in jeder Spalte. Sie können davon ausgehen, dass der Schwerpunkt 25-30% von der Vorderseite der durchschnittlichen Flügelsehne entfernt ist. Reden wir auch von Luftbremsen? Spoiler befinden sich normalerweise auf der Oberseite des Flügels.
Dasselbe gilt sowohl für Pfeile als auch für Feuerwerksraketen. Letzteres betont wirklich, dass der Luftwiderstand einen wirklich großen Effekt hat, ohne den offensichtlich offensichtlichen Effekt der Befiederung/Fahne eines Pfeils/Pfeils.
Ist die Position eines Flugzeugspoilers wirklich so wichtig?
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