Wie weit sollte das Seitenleitwerk von der Vorderkante der Hauptflügel entfernt sein?

Bezugspunkt ist nicht die Eintrittskante, sondern der etwas weiter hinten liegende Schwerpunkt (CG).

Die Fähigkeit einer Flosse, ein Giermoment zu erzeugen, ist proportional zu ihrer Fläche$A$und seine Entfernung$l$hinter dem CG. Sie ist daher auch proportional zu ihrem Produkt. Dies hat Einheiten von$L^3$daher ist es als Schwanzvolumen bekannt$V$:

$V = A.l$

Je näher also die Flosse am Schwerpunkt ist, desto größer muss sie sein. Andererseits gilt: Je kleiner eine Finne ist, desto weiter hinten muss man sie aufbauen.

In der Praxis kann alles vor dem Seitenleitwerk, normalerweise der Rumpf und/oder die Tragfläche, den Luftstrom darüber beeinflussen und seine Wirksamkeit verringern. Dies ist besonders wichtig bei hohen Anstellwinkeln, wie beim Starten oder Landen, und aus diesem Grund wird häufig zusätzliche Höhe hinzugefügt.

Eine sehr hohe Finne übt jedoch auch ein starkes Rollmoment aus, was zu unangenehmen Stabilitätsproblemen wie Dutch Roll führen kann.

Bei Überschallgeschwindigkeit fällt der Druck über der Rückseite des Flügels und des Rumpfes ab, wodurch die Wirksamkeit der Flosse verringert wird. Der Druck unter ihnen nimmt jedoch zu, sodass Unterseitenleisten für ihre Größe sehr effektiv werden.

Eine sehr große Finne über und in der Nähe des Hauptflügels zu platzieren, ist so ziemlich das Schlimmste, was Sie tun können.

Der optimale Abstand nach hinten hängt von vielen Konstruktionsfaktoren ab, beträgt jedoch normalerweise etwa eine halbe bis dreiviertel Spannweite, obwohl er für Überschallflugzeuge weiter sein kann.

Die Antwort hängt von vielen Faktoren ab. Die wichtigste: Wozu wird das Seitenleitwerk benötigt? Dies wird eine Kombination mehrerer Funktionen sein, und der dringendste Bedarf wird seine Größe und Position bestimmen:

1. Asymmetrischem Schub in mehrmotorigen Flugzeugen entgegenwirken. Wenn alle Triebwerke laufen, ist die B-52 immer noch flugfähig, obwohl fast die gesamte Vertikale weg ist .
2. Gierdämpfung bereitstellen. Bei GA-Flugzeugen muss die Gierschwingung nach spätestens sieben Zyklen auf ein Zehntel ihrer ursprünglichen Größe abklingen. Da die Dämpfung quadratisch mit dem Abstand des Hecks zum Schwerpunkt wächst, die Steuerkraft aber nur linear wächst, solltest du das Heck weiter nach hinten versetzen, wenn du mehr Dämpfung benötigst.
3. Bringen Sie das Flugzeug aus der Drehung . Hier ist es wichtig, dass auch bei sehr hohem Anstellwinkel ein Teil der Vertikalen dem Luftstrom ausgesetzt ist. Das bedeutet, dass das vertikale Leitwerk etwas vor dem horizontalen Leitwerk platziert werden sollte oder ein T-Leitwerk verwendet wird.
4. Dem ungünstigen Gieren entgegenwirken : Hier bestimmt die Streckung des Flügels, wie weit die Vertikale nach hinten verschoben werden soll. Schlankere Flügel erfordern mehr Abstand zwischen Schwerpunkt und Seitenleitwerk.

Wie Sie sehen können, ist die Position relativ zur Vorderkante des Flügels nicht wichtig. Messen Sie den Abstand zum Schwerpunkt und lassen Sie ihn mit der Spannweite wachsen. Beginnen Sie mit 40 % der Spannweite (für Segelflugzeuge vielleicht 30 % der Spannweite), dimensionieren Sie es für Steuerkraft und erhöhen Sie die Distanz, wenn die Dämpfung nicht ausreicht. Fügen Sie etwas Spielraum für flügelmontierte Motoren hinzu.