Ist es möglich, ein schwanzlastiges Flugzeug mit einer vertikalen Stütze am Heck auszubalancieren?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einIch habe ein Modellflugzeug in Form eines Engels zusammengestellt, und die Planform ist ziemlich schwanzlastig (siehe Bild). Ich versuche, das Flugzeug mit einer anhebenden Heckstütze auszugleichen, die den "scheinbaren" Schwerpunkt an der Stelle macht, an der der Schwerpunkt sein sollte. Ich habe das Flugzeug zweimal gestartet. Das erste Mal schien es, als wäre nicht genug Vorwärtsdrang vorhanden. Beim zweiten Mal hatte der Heckrotor zu wenig Schub und kippte nach oben. (Siehe Videolinks). Wird dieses Konzept funktionieren, wenn es richtig angepasst wird?

Warum eine komplizierte Stütze am Heck anbringen, wenn man einfach das gleiche Gewicht anbringen könnte ... naja, nur an der Front?
Gewicht mag ich nicht.
Ja, aber ich bin mir sicher, dass Sie es auch nicht mögen, wenn Ihr Flugzeug nicht flugfähig ist. Der Punkt ist, dass es viel einfacher ist, das Flugzeug von vornherein stabil zu konstruieren , als später eine künstliche Stabilitätskontrolle hinzuzufügen. Es sei denn, Ihr Ziel ist es, ein instabiles Flugzeug zu haben, und Sie haben dies absichtlich getan?
Betrachten Sie es als eine Erfindung.

Antworten (3)

Wir versuchen, die Gesetze der Stabilität auszutricksen, nicht wahr?

In beiden Videos ist ersichtlich, dass das Flugzeug instabil in der Neigung ist. Das Hinzufügen einer Hebestütze ändert dies nicht, da Änderungen des Anstellwinkels die Auftriebskraft dieser Stütze nicht stark beeinflussen. Stabilität wird erreicht, indem der Schwerpunkt nach vorne verschoben wird, so dass Änderungen des Anstellwinkels zusätzliche Kräfte erzeugen, die ein entgegenwirkendes Nickmoment erzeugen.

Durch das Hinzufügen des Motors wird der Schwerpunkt sogar noch weiter nach hinten verschoben. In einigen Fällen half dies, weil die erhöhte Nickträgheit es dem Piloten erleichterte, das Flugzeug unter Kontrolle zu halten.

Wenn Sie den Schwerpunkt so weit hinten halten müssen, fügen Sie künstliche Stabilität mit einem Neigungsratensensor und einem Mikrocontroller hinzu, der das Höhenruder entsprechend auslenkt. Es gibt viele Seiten mit Arduino-gesteuerten künstlichen Stabilitätslösungen - treffen Sie Ihre Wahl!

Danke für die Links. Ich könnte einen Hobbyking 3-Achsen-Stabilisator verwenden, der nur die Nickachse verwendet.

Ja, wenn richtig eingestellt . Sie brauchen es, um sich artikulieren zu können, und verwenden dieselbe Art von Software, mit der Fischadler nicht mehr so ​​​​abstürzen, fliegen, und haben entweder zwei davon oder einen zusätzlichen Heckrotor.

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Ja, ich werde einen elektronischen Tonhöhenstabilisator hinzufügen, wenn er sich als instabil erweist.

Maybe. Pitch stability could be the biggest problem. The "tail rotor" will have to vary its thrust according to airspeed in order to match what the wing is doing. Let's say the aircraft is in straight and level flight, with the tail rotor delivering an appropriate amount of thrust. Now if the airspeed increases only slightly, the wings will generate slightly more lift, but because of their position, will create a significant nose-up moment, so the aircraft will pitch up rather abruptly. Of course, only a slight increase in tail rotor thrust will offset it and keep the aircraft in balance. You might want to ditch the traditional tail surface altogether and control the tail rotor via a feedback control system cued by angle of attack. Your flight control input would then adjust the target angle.

Das ist eine sehr gute Erklärung, Anthony. Vielen Dank. Ich dachte daran, die Heckfläche zu eliminieren und den Heckmotor als Höhenruder zu verwenden. Aber zuerst werde ich versuchen, das von Ihnen skizzierte Szenario zu überprüfen. Angenommen, ich behalte das Höhenruder, würde in diesem Fall ein Nickachsenstabilisator helfen?
Anthony, wenn die Flügel mehr Auftrieb bekommen und aufsteigen, nimmt dann nicht auch der Luftwiderstand etwas zu und verlangsamt das Flugzeug?
Du hast recht. Auftrieb und Luftwiderstand sind die beiden "virtuellen" Komponenten derselben aerodynamischen Kraft , die normal zum Flügel ist, sodass eine Erhöhung des Anstellwinkels zur Erhöhung des Auftriebs zwangsläufig den Luftwiderstand erhöht. Das kann nicht geändert werden (obwohl das Verhältnis L/D – also die Vertikalität der Kraft – durch die Flügelkonstruktion erhöht werden kann).
Die Verwendung der Stütze, um künstliche Stabilität hinzuzufügen, sieht zunächst attraktiv aus, bis Sie sich die Trägheit der Stütze und die unvermeidliche Verzögerung ihrer Reaktion ansehen. Die Folge ist eine Phasenverschiebung der Reaktion, die durchaus die zu dämpfenden Tonhöhenschwingungen anregen könnte.
Ich erwarte nicht, dass der Heckrotor das Flugzeug stabilisiert. Seine einzige Funktion besteht darin, für Auftrieb zu sorgen. Die Nickstabilität wird wie gewohnt erreicht: Machen Sie es ein bisschen naselastig und sorgen Sie für Reflex auf dem Höhenruder. Ich könnte auch einen elektronischen Tonhöhenstabilisator hinzufügen.
@ djacob7 - re: ziehen. Ja, aber vielleicht möchten Sie sich über die phugoide Oszillation informieren . Der Punkt ist, dass es Phasenverzögerungen zwischen den verschiedenen Bewegungen und Effekten gibt; bis das Flugzeug langsam genug geworden ist, um diesen überschüssigen Auftrieb zu verlieren, hat es sich möglicherweise so weit aufgerichtet, dass es abgewürgt wird.
Es scheint also, als wäre ein Tonhöhenstabilisator erforderlich.
Wäre es möglich, das Höhenruder zu eliminieren und die Heckstütze zur Steuerung der Neigung zu verwenden? Könnte ich anstelle eines Höhenruders einen Pitch-Stabilisator verwenden, um die Heckstütze zu steuern?
Ist es möglich, ein schwanzlastiges Flugzeug mit einer vertikalen Stütze am Heck auszubalancieren?
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