Vorwärtsschlupfdynamik

Ich bin ratlos über die Dynamik des Vorwärtsschlupfes. Ich veranschauliche hier:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die beabsichtigte Bodenflugbahn ist die Achse +y, und das Flugzeug rutscht nach vorne, indem es das rechte + linke Seitenruder in Querlage bringt.

Um auf dem beabsichtigten Weg zu bleiben, sollten sich die Kräfte auf x zu Null addieren. Der Lift hat jedoch eine Komponente auf der rechten Seite (+x). Ich verstehe nicht, wie das Ruder dem entgegenwirken kann . Der Auftrieb kann als lineare Kraft modelliert werden und wirkt somit auf den Massenmittelpunkt des Flugzeugs; Stattdessen liefert das Ruder ein Drehmoment, das die zukünftige Geometrie ändern kann, aber sicherlich keine lineare Kraft liefert. Was vermisse ich?

Erklären die Antworten hier es nicht gut genug? Aviation.stackexchange.com/questions/60774/…
Der PS-Lift würde sich auf der Z-Achse Ihres Diagramms befinden.
@Michael Hall ja, ich habe das schon einmal besucht! Aber obwohl es zwischen den beiden Ausrutschern klarer wird, lässt es mich die Dynamik nicht verstehen. Ich habe die z-Achse ignoriert, da habe ich kein Problem.
Die Z-Komponente wirkt dem Gewicht teilweise entgegen, klar, das verstehe ich. Ich beziehe mich auf den horizontalen Beitrag des Auftriebs durch Bankgeschäfte.
Ok, ich glaube, ich verstehe deine Verwirrung. Ihre Pfeile sind falsch, die vom Ruder erzeugte Kraft ist der horizontalen Komponente des Auftriebs entgegengesetzt, nicht in der gleichen Richtung, wie Sie sie dargestellt haben.
Ja, ich denke darüber nach, wie ich das korrigieren kann, ohne alle Antworten durcheinander zu bringen.
1. Antworten können bearbeitet werden. 2. Es liegt nicht in Ihrer Verantwortung, Ihre Frage so zu bearbeiten, dass sie mit den gegebenen Antworten übereinstimmt. 3. Wenn das Licht aufleuchtete und Sie das Problem erkannt haben, können Sie Ihre eigene Frage beantworten und die Verwirrung oder den Fehler in Ihrer Prämisse erklären. 4. Ich würde antworten, aber auf dem Weg zur Arbeit…. ;)

Antworten (3)

Du verwechselst einige Richtungen. Für einen Vorwärtsschlupf in +y-Richtung müssen Sie sich nach links neigen . Der Auftriebs- und der Seitenrudervektor sollten beide in die entgegengesetzte Richtung zeigen.

Das würde immer noch eine Seitwärtskomponente hinterlassen. Die Flugzeugzelle erzeugt jedoch auch einen gewissen seitlichen Auftrieb! Tatsächlich ist das genau der Grund, warum Sie überhaupt einen Querneigungswinkel machen müssen; Wenn die Flugzeugzelle nur zu Luftwiderstand führen würde, könnten Sie einen Vorwärtsschlupfflügel durchführen.

Ja, eine rechte Bank mit vollem linken Seitenruder klingt, als würde das Flugzeug in naher Zukunft auf dem Kopf stehen und nicht glücklich rutschen.
@tedioustortoise Ich bin verwirrt von deinem Kommentar. Klingt so, als würden Sie nur einen Vorwärtsrutsch beschreiben, der nicht dazu führt, dass Sie auf dem Kopf stehen?
"Wenn die Flugzeugzelle nur zu Luftwiderstand führen würde, könnten Sie eine Vorwärtsgleitflügelebene ausführen." - fast, aber nicht ganz. Sie würden eine leichte Querneigung in die gleiche Richtung wie das abgelenkte Ruder benötigen, um die Seitenkraft vom Ruder selbst zu neutralisieren Ich habe einmal versucht, dies mit einem funkgesteuerten Nurflügelflugzeug mit gepfeilten Flügeln ohne Rumpf nachzubilden, aber es hatte einen sehr dünnen Heckausleger mit einem großen Seitenruder am Ende. Konnte die Notwendigkeit nicht konsequent demonstrieren In die gleiche Richtung wie das Ruder zu kippen , in ruhiger Luft mit Stabilisierung, Autopilot usw. wiederholen zu müssen, wäre ein lustiges Projekt.
Seitenwindlandungen mit der „Wing Down“-Methode in einem solchen Flugzeug wären äußerst „interessant“. Sie müssten tatsächlich den Vorwindflügel nach unten halten. Es ist ein wenig schwierig, sich mit diesem Konzept zu befassen ... Oder wenn Sie die Methode "Krabbe rauswerfen, Flügel waagerecht halten" bei der Seitenwindlandung ausprobieren - wenn Sie den "Kick" zu früh machen und den Ruderausschlag bis halten Wenn Sie aufsetzen, beginnen Sie zu beschleunigen (akkumulieren "Drift"), nicht in Lee- , sondern in Luvrichtung ! Es gibt einen Mind-Bender für dich...
@quietflyer Schön. In der Tat schwer zu verstehen. Bedeutet das, dass Sie mit einem ausreichend großen Flügelschwung und einem ausreichend kleinen Rumpf die Gleitflügel doch nach vorne schieben könnten :)
@ Sanchises - ja, es scheint, dass es eine gewisse Rumpfseitenfläche geben sollte - sehr klein, aber nicht völlig vernachlässigbar -, wo ein anhaltender Schlupf auf echter Flügelebene möglich sein sollte -
Ein "echter" Wings-Level-Slip ist kein Slip. Guter Punkt zum Rolldrehmoment des vertikalen Stabilisators , aber das Manöver ist im Wesentlichen eine "eingefrorene Kurve". Der Flügel verhindert Querbeschleunigung und der relative Wind gleicht das Giermoment aus. Das Umschalten von S-Kurven auf den Vorwärtsschlupf bei hohen Anflügen half, es so zu verstehen.

Denke es in Schritten durch.

Wenn beispielsweise das rechte Seitenruder gerade in Flügelhöhe angelegt wird, hat sich die Wölbung der Flosse/des Seitenruders erhöht und ihre Sehnenlinie nach links versetzt, wodurch ein Giermoment entsteht, das den Körper giert, bis ein neues Gleichgewicht erreicht ist.

Der Winkel des Rumpfes zum Luftstrom, den seine statische Stabilitätskraft anstreben will, sein Wetterfahnentrimmwinkel könnte man sagen, ist nach rechts versetzt. Das Flugzeug giert nach rechts und stabilisiert sich bei einem neuen Gier-Trimm-Anstellwinkel, solange das Seitenruder gehalten wird. Es ist, als ob Sie die Hinterkante einer Scheunenwetterfahne gebogen hätten und sie jetzt in den Wind zeigt, aber mit einem Versatz.

Bei diesem neuen Trimmwinkel arbeitet der Rumpf in einem seitlichen Anstellwinkel, und die Schublinie ist ebenfalls in die gleiche Richtung versetzt. Das Flugzeug beginnt eine flache Kurve vom seitlichen Rumpfauftrieb und der versetzten Schublinie (wenn Strom eingeschaltet ist). Ich drehe also in Flügelhöhe in Richtung des Seitenrudereinsatzes.

Wenn ich den Flügel in die entgegengesetzte Richtung absenke, führe ich seitliche Schlupfkräfte ein, die den seitlichen Kräften entgegenwirken, die durch den seitlichen Auftrieb des Gierens verursacht werden. Beim rechten Querneigungswinkel hebt die Größe der Seitenschlupfkräfte genau die seitlichen Gier- und Schubkräfte (wenn Strom eingeschaltet ist) auf, das Nettoergebnis der Körpermasse ist neutral, es tritt keine Drehung auf und Sie befinden sich in a Vorwärtsrutschen.

Gib mir ein paar Monate, um das zu verarbeiten :)
Eine sehr unvollkommene Analogie, aber vielleicht hilft es bei dem Metallbild: Sie fahren auf einer riesigen Tischplatte aus Eis mit Spikereifen, wo Sie mit dem Hintern durch die Kurven driften oder rutschen. Das Auto schleudert in einem Bogen nach rechts sagen. Dann bewegt der Fahrer einen magischen Hebel und lässt die Tischplatte irgendwie nach links kippen. Das Auto will nun nach links bergab rutschen, da es durch seine begrenzte Traktion nach rechts geschleudert wird. Wenn der Fahrer den Neigungswinkel gerade so bekommt, heben sich die linken und rechten Kräfte auf und das Auto fährt geradeaus, obwohl es nach rechts zeigt.
"Ein Seitenschlupf ist ähnlich, aber im Verhältnis zum Querruder wird weniger Seitenruder aufgebracht, so dass die Seitenschlupfkräfte stärker sind; es gibt einen Nettoüberschuss an Seitenkraft in Richtung des Schlupfes" - ich denke, das ist falsch. Ein Nettoüberschuss an Seitenkraft würde eine Nettobeschleunigung verursachen – auch als Drehung bekannt . Komplett mit all der Dynamik, die mit dem Wenden einhergeht - Kursänderung usw. Nicht rutschen - überschüssige Kraft, die ein Rutschen verursacht, ist ein aristotelisches Konzept, kein Newtonsches. Alle Kräfte müssen in beiden Fällen ausgeglichen sein
(Forts.), und der einzige Unterschied zwischen den beiden besteht darin, dass "Seitenschlupf" der Begriff ist, den wir bevorzugt verwenden, wenn die Funktion des Schlupfes darin besteht, der Seitenwindkomponente genau entgegenzuwirken und dem Flugzeug zu ermöglichen, parallel zum Bodenkurs zu fliegen Die Räder sind für eine schöne Landung auf die Bodenspur ausgerichtet, und "Vorwärtsschlupf" ist der Begriff, den wir am liebsten verwenden, wenn es wenig oder keinen Seitenwind gibt und die Nase relativ zur Bodenspur zur Seite geneigt ist (besser nicht landen auf diese Weise!) und der Hauptzweck des Schlupfs besteht einfach darin, den Luftwiderstand zu erhöhen (oder die Sicht nach vorne zu verbessern).
Und welchen Begriff soll man verwenden, wenn man 3000 Fuß in der Luft übt und man die Richtung der Bodenspur sowieso nicht sehen kann? Es ist völlig willkürlich, treffen Sie Ihre Wahl oder nennen Sie es einfach einen "Ausrutscher".
@quietflyer Ich verwende den Begriff "sliding" als Kurzform für seitliche Bewegung. Ein Landeseitenschlupf ist eine seitliche Bewegung ohne Kursänderung, da das gegenüberliegende Ruder verhindert, dass die Flosse den Körper im Luftstrom ausgerichtet hält. Ein Flugzeug ändert den Kurs, weil die Flosse den Körper in der Luftströmung ausgerichtet hält, wenn die Strömung aufgrund der Querneigung seitlich wird. Sie bewegen sich seitwärts, zeigen aber immer noch auf die Landebahn und verfolgen sie wegen des Seitenwinds. Wenn Sie den Seitenrudereingang herausnehmen und den niedrigen Flügel halten, richtet die Flosse den Körper mit der versetzten Strömung aus und Sie drehen sich jetzt.
Ok ich verstehe deinen Punkt. Ich beschreibe es aus einer Bodenbezugsperspektive, obwohl es sich tatsächlich um dasselbe Manöver handelt.

Erstens müssen wir erkennen, dass der Zweck eines Vorwärtsgleitens darin besteht, den Luftwiderstand zu erhöhen, was dem Flugzeug einen größeren Sinkwinkel für eine bestimmte Fluggeschwindigkeit ermöglicht.

Dieses Manöver dient dem gleichen Zweck wie das Fallenlassen von Klappen, um den Luftwiderstand zu erhöhen.

Wichtig ist, dass Querruder verwendet werden, um die seitliche Spur zu steuern, wobei der "Schlupf" verwendet wird, um der Tendenz des Flugzeugs entgegenzuwirken, in die Richtung zu fliegen, in die es zeigt.

Es ist die horizontale Komponente des Auftriebs, die durch die Steuerung des Querneigungswinkels mit den Querrudern erzeugt wird und Kräfte in die entgegengesetzte Richtung ausgleicht .

Da Ihr Flugzeug ein rechtes Seitenruder hat, müssen Sie nach links rutschen . Der Flügelauftriebsvektor im Diagramm muss daher in die entgegengesetzte Richtung zeigen.

Die Änderung des relativen Windes beim Anlegen des rechten Seitenruders stoppt also das rechte Gieren und versucht, das gesamte Flugzeug nach rechts zu schieben . Die linke Kraft, die durch die horizontale Auftriebskomponente bereitgestellt wird, kompensiert dies.

Beachten Sie, dass der Flügel das Flugzeug auch in y-Richtung zieht, aber auf sehr schleppende Weise. Somit ist das Flugzeug (bewusst) unkoordiniert.

Vorwärtsschlupfdynamik
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