Warum erzeugt die Verwendung von Rückwärtsschub beim DC-8 eher ein Aufwärts- als ein Abwärtsmoment?

Im Gegensatz zu den meisten Flugzeugen ist die DC-8 für die Verwendung von Umkehrschub im Flug zertifiziert (allerdings nur für ihre Innenbordmotoren). Dies dient als sehr effektive Luftbremse, obwohl es auch ein beträchtliches Buffeting erzeugt (aufgrund der großen Bereiche des getrennten und / oder umgekehrten Luftstroms, den es über der Oberfläche des Flügels erzeugt ).

Interessanterweise erzeugt es auch einen Pitch-Up-Moment (zumindest laut CAB AAR zum Absturz von EA304 ):

[...] Die Piloten hatten in diesem Fall, wenn das Antriebssystem eher während eines PIO als früher ausfiel, keine Möglichkeit, den wahren Grund für seinen Ausfall in der ANU-Richtung zu kennen. In den Bruchteilen von Sekunden, die ihnen für die Analyse zur Verfügung standen, hätten sie leicht zu dem Schluss kommen können, dass das Versagen auf starke Stick-Kräfte zurückzuführen war. Rückwärtsschub erzeugt zusätzlich zum Luftwiderstand ein Nickmoment, eine Tatsache, die dem Ersten Offizier, wenn nicht dem Kapitän, bekannt ist, und wie zuvor angegeben, haben sie diese Hilfe eingesetzt. Es ist auch wahr, dass während der Zeit, egal wie kurz, die erforderlich ist, um vom Vorwärtsschub zum Rückwärtsschub zu wechseln, das Moment des Vorwärtsschubs mit der Nase nach oben entfernt wurde und daher zur Schwere des Tauchgangs beiträgt. So klein er auch sein mag, dieser Faktor wird bei sehr niedrigen Anfangshöhen signifikanter.[Seite 25 des vorgenannten JAR; meine Betonung.]

Bei einem Flugzeug mit Triebwerken, die unterhalb des Massenmittelpunkts des Flugzeugs montiert sind, wie der DC-8, würde nur die Verwendung von Vorwärtsschub ein Aufwärtsmoment (aufgrund des von der versetzten Nettoschublinie ausgeübten Drehmoments) und einen Rückwärtsschub erzeugen Schub sollte ein Pitch- Down -Moment erzeugen (aus dem gleichen Grund):

ein Diagramm zu den Wörtern

Bei der DC-8 erzeugt die Verwendung von Rückwärtsschub jedoch nicht nur ein Nickmoment, das die Nase nach oben richtet, sondern anscheinend ein Moment, das stärker ist als das, das durch Vorwärtsschub erzeugt wird!

Warum?

Antworten (1)

Was Ihnen in Ihrem Diagramm fehlt, ist die Zeichnung von @JohnK (die ich ausleihen werde) aus seiner Antwort auf Ihre verwandte Frage: Warum verursacht die Verwendung von Rückwärtsschub im Flug auf der DC-8 Bereiche mit getrenntem / umgekehrtem Luftstrom über dem Flügel?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Verwendung von Rückwärtsschub erhöht den Anstellwinkel (AOA) des Flügels stärker als für das Höhenleitwerk (im Gegensatz dazu, wenn das gesamte Flugzeug nach oben geneigt wäre). Und nicht nur das, der innere dickere Teil des Flügels beginnt jetzt mit turbulenter Luft, dies reduziert den Auftrieb am neutralen Punkt (auch bekannt als aerodynamisches Zentrum), anders als bei einer normalen AOA-Erhöhung.

Da sich der AOA des Höhenleitwerks nicht wesentlich verändert hat, kann es nicht zur Stabilität beitragen, und mit der großen Verringerung des Auftriebs gewinnt das Höhenleitwerk und das Flugzeug neigt sich nach oben.

Betrachten Sie es als das Ausbringen von Spoilern, aber Spoilern, die den Flügel vor der Vorderkante beeinflussen:

Im ausgefahrenen Zustand erzeugen flügelmontierte Geschwindigkeitsbremsen normalerweise ein Nickmoment ( Boeing ).

Das macht Sinn, aber wäre dieser Effekt wirklich so stark, dass er das durch den Schublinienversatz der Triebwerke erzeugte Nosedown-Nickmoment vollständig aufhebt und danach noch genug Noseup übrig bleibt, um ein deutlich stärkeres Netto-Noseup-Nickmoment als das erzeugte zu erzeugen durch den Schublinienversatz des Triebwerks während des Vorwärtsschubs?
@ Sean: Das Leitwerk hat einen viel größeren Momentarm um den Massenmittelpunkt, und der Rückwärtsschub ist nicht wie der Startschub im Rückwärtsgang, sondern eher wie der Leerlauf im Rückwärtsgang.
@Sean: Wie Sie auch bemerkt haben, ist es nur die Hälfte der Motoren, also ist eine grobe Annäherung, dass der Schub im Wesentlichen Null ist.
Warum erzeugt die Verwendung von Rückwärtsschub beim DC-8 eher ein Aufwärts- als ein Abwärtsmoment?
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