Warum ist das Höhenruder der F-35B im Vertikalflugmodus nicht in Neutralstellung?

Ich sah mir Videos von F-35B an, die vertikal auf Schiffen starteten und landeten, als mir klar wurde, dass sich das horizontale Höhenruder beim Übergang vom horizontalen in den vertikalen Flugmodus (ich kenne das genaue Vokabular nicht, um das zu beschreiben) auf "Knüppel voll gedrückt" bewegt Position nach vorn. Das Höhenruder wird auch beim Übergang vom Rollen zum Senkrechtstart in diese ungewöhnliche Position gebracht . Ich weiß, dass die Höhenruderposition im Vertikalflug nicht von Bedeutung ist, da die Fluglage über nicht-aerodynamische Mittel gesteuert wird. Daher frage ich mich, warum dieses Ruder dann für diese Flugphase in diese Position gebracht wird, anstatt in seiner vorherigen Position oder in einer neutraleren Position zu bleiben.

Ich bin noch verwirrter, da dieses Verhalten bei anderen VTOL-Jägern wie dem AV-8B oder dem Yak-141 nicht reproduziert zu werden scheint .

Ich bin mir nicht sicher, warum es das tut, aber ich stimme Ihnen zu, dass es nicht am Pitching-Moment liegt - siehe meinen Kommentar zu Camille Goudeseunes Antwort. Abb. 1 in diesem Dokument könnte hilfreich sein – ltces.dem.ist.utl.pt/lxlaser/lxlaser2016/finalworks2016/papers/… . Es gibt Ihnen das Luftströmungsmuster um eine schwebende F-35.

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In diesem Video sieht man es meiner Meinung nach besser:

F35B im Schwebeflug in Seitenansicht

Ich habe einen Screenshot des Videos von der Seite gezeichnet, wo Sie sehen können, wie sich die Luft unter dem Flugzeug bewegt.

Vergleichen Sie dies mit der Abb. 1 in dem von "Anonymous Person" verlinkten Papier hier im Kommentarbereich Ihrer Frage: http://ltces.dem.ist.utl.pt/lxlaser/lxlaser2016/finalworks2016/papers/03.2_3_366paper. pdf

Wie Sie sehen können, erweitert das Abwinkeln der Tailerons den Spalt zwischen der Vorderkante der Tailerons und der Hinterkante der Flügel erheblich, wodurch Luft mit den Abgasen mitgezogen werden kann (blau gezeichnet). Das Papier nennt dies "Entrainment".

F35B im Schwebeflug aus Leseseitenansicht

Auch hier habe ich einen weiteren Screenshot des Videos gezeichnet und mögliche Luftströmungen dargestellt, die sich frei um die Flugzeugzelle bewegen können: hinter dem Abgaskanal und links und rechts von den Seitenleitwerken. Wie Sie sehen können, sind auch die Klappen ausgefahren, was dazu beiträgt, die Luft um die Flügel herum zu leiten. Es gibt wahrscheinlich einen ähnlichen Luftstrom um den vorderen Teil des Rumpfes, wo die Flügel den Strom nicht blockieren und der Lüfter die Luft nach unten drückt.

Bei einem senkrechten Sinkflug oder Steigflug erzeugen die Tailerons in dieser Konfiguration auch weniger aerodynamischen Widerstand als in einer waagerechten Lage, so dass die Pitch-induzierenden Effekte aufgrund der großen Flächen am Heck reduziert werden.

Es könnte auch von Vorteil sein, die Hinterkante des Leitwerks für eine vertikale Landung oder einen kurzen Start nach unten zu neigen, um den Auftrieb am hinteren Ende zu erhöhen, indem der Fluchtweg für unter dem hinteren Ende des Flugzeugs eingeschlossene Luft blockiert wird. Verhindert im Wesentlichen, dass das Luftpolster zumindest im Bodeneffekt entweicht.

Beim Vertikalflug muss das große Paneel hinter der Kabinenhaube offen sein, um dem LiftFan® Luft zuzuführen, die es sonst bedeckt. Während das offen ist, würde es beim Übergang zum horizontalen Vorwärtsflug die Nase nach oben stellen. Die abgelenkten Höhenruder könnten dies ausgleichen, obwohl der nach unten gerichtete Schub am Heck des Flugzeugs während des langsamen Vorwärtsflugs effektiver kompensiert (wie im Video im Kommentar einer anonymen Person gezeigt).

Dem AV-8B fehlt ein solcher Speed-Brake-ähnlicher Vorsprung, daher braucht es keine Höhenruderauslenkung, um dies zu kompensieren.

Die Yak-141 hat etwas, das wie ein kleineres Panel aussieht. Schwebende Fotos zeigen keine Auslenkung des Höhenruders, aber die weit hinten liegenden Klappen sind stark ausgelenkt, vielleicht aus demselben Grund.

Ich denke, Sie liegen falsch, da wir in diesem Video deutlich sehen können, dass sich die Liftfan-Türen einige Sekunden vor der Auslenkung des Aufzugs öffnen, während die Geschwindigkeit gleich ist (das Flugzeug bewegt sich überhaupt nicht und auf dem Boden).
Dies ist wahrscheinlich nicht der Fall, denn in diesem Video ( youtube.com/watch?v=vsKwBzt7rDY ) können Sie bei 2:12 die F-35 ziemlich schnell herumfliegen sehen, mit vollständig geöffneter Liftfan-Abdeckung. ohne großen Höhenruderausschlag.
@AnonymousPerson schönes Video! Es zeigt deutlich, dass bei geöffneten Liftfan-Türen die Höhenruderauslenkung bei niedriger Geschwindigkeit ausgeprägter ist (zB wenn aerodynamische Steuerungen nicht benötigt werden).
Warum ist das Höhenruder der F-35B im Vertikalflugmodus nicht in Neutralstellung?
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