Was sind die Vor- und Nachteile von Canard-Steuerflächen gegenüber einer horizontalen Leitwerkssteuerfläche?

Was sind die Vor- und Nachteile von Canard-Steuerflächen oder horizontalen Hecksteuerflächen für ein normales Zivilflugzeug?

Vielleicht finden Sie hier und vielleicht hier genug Informationen, um Ihre Frage zu beantworten .

Antworten (1)

Für statisch stabile Flugzeuge ist der Canard ein verkleideter Spoiler. Es erzeugt einen starken Abwind direkt hinter sich, verbunden mit einem Aufwind nach außen π /4 seiner Halbspanne. Mit sich änderndem Anstellwinkel und Auftriebskoeffizienten ändern sich die vertikale Position und die Stärke sowohl des Auf- als auch des Abwinds, sodass die Variation des Anstellwinkels des Flügels über der Spannweite für nur einen Anstellwinkel richtig gemacht werden kann.

Vorteile

  • Die Kraft zum Bewirken von Flugbahnänderungen funktioniert richtig, sodass die Pitch-Reaktionszeiten von Canards etwas besser sind als die einer herkömmlichen Konfiguration.
  • Der Flügel kann weiter hinten sein, sodass die Kabine in kurzen Geschäftsflugzeugen möglicherweise nicht mit dem Flügelholm in Konflikt gerät.

Nachteile

  • Der induzierte Widerstand an Off-Design-Punkten ist höher als bei einer vergleichbaren konventionellen Konfiguration.
  • Die größere Auftriebsfläche muss einen gewissen Überziehspielraum behalten, so dass der Gesamtauftriebskoeffizient kleiner ist als der einer vergleichbaren herkömmlichen Konfiguration. Am Ende benötigt eine Ente mehr Flügelfläche.
  • Auslenkungen der Steuerflächen tragen zu dem bereits hohen Auftriebskoeffizienten der Canard-Ebene bei und erhöhen die Auftriebsanforderungen an der Fläche mit den kleinsten Rändern.
  • Der höchste Auftriebsbeiwert wird an der Oberfläche mit der kleineren Reynolds-Zahl benötigt . Normalerweise wäre umgekehrt besser.
  • Wenn die Triebwerke unter und vor dem Flügel montiert sind, werden sie vom Kielwasser des Canards getroffen, was die Ansaugeffizienz und die Strömungsabrissmargen des Kompressors verringert .
  • Um sicherzustellen, dass die Steuerfläche das Letzte im Flugzeug ist, das auf Kompressibilitätsprobleme stößt, sollte sie einen geringeren Auftriebskoeffizienten und mehr Schwung als der Flügel haben. Am Ende wird ein statisch stabiler Canard eine niedrigere Reisemachzahl haben als eine vergleichbare herkömmliche Konfiguration.
  • Das Fahrwerk muss in den Rumpf eingefahren werden, da der Flügel zu weit hinter dem Schwerpunkt liegt, um das Fahrwerk in den Flügel einfahren zu lassen.

Ich könnte weitermachen, aber ich denke, Sie sehen jetzt, wohin das führt …

Es sollte erwähnt werden, dass dies Flugzeuge voraussetzt, die so konstruiert sind, dass sie in der Neigung stabil sind (wie es die meisten sind). Für instabile Kämpfer verschwinden die meisten Nachteile.
@JanHudec: Ja, richtig . Aber versuchen Sie, ein instabiles Flugzeug für die Zivilluftfahrt zu konstruieren: Der Widerstand gegen die entspannte Stabilität des A310 war bereits beträchtlich – eine instabile Konfiguration zu wählen, wurde noch nie versucht.
Warum erwähnen (oder diskutieren) Sie nicht die Verringerung des Trimmwiderstands insgesamt, die dadurch entsteht, dass beide Flügelflächen in die gleiche Richtung Auftrieb erzeugen, anstatt sich gegenüberzustehen? Ich dachte immer, dass dies ein Vorteil des Canards in (z. B. von Rutan entworfenes Canard-Flugzeug) sei.
Was sind die Vor- und Nachteile von Canard-Steuerflächen gegenüber einer horizontalen Leitwerkssteuerfläche?
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