Como calcular a variação da força Z com deflexão do elevador (Zδe) em Nelson para a dinâmica de pitching?

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Eu tenho tentado modelar a dinâmica de lançamento de uma aeronave geral (Nelson, "Flight Stability and Control"). Eu preciso usar o Zδe que usa CZδe parâmetro na matriz de controle B, mas Nelson não fornece um método para encontrá-lo. As equações do espaço de estados são:

Equações de espaço de estado [! [] [1]]2

por jmoriarty 23.06.2019 / 12:00

2 respostas

Existem algumas maneiras de estimar derivativos de controle ($ C_ {L _ {\ delta e}} $ é um derivado de controle). Você pode transformar o coeficiente de eixo de estabilidade em eixo do corpo para uso nas equações de movimento do espaço de estados.

O elevador é basicamente uma aba plana de extensão total ou parcial. Sabendo disso, você tem várias ferramentas à sua disposição:

  1. USAF DATCOM: Contém equações semi-analíticas para estimar o incremento de elevação do retalho 2D e correções para o 3D com relação de aspecto e relação de conicidade. Não é o recurso mais fácil de ler, mas é gratuito e constitui a espinha dorsal de muitos livros e softwares de design conceitual.

  2. ESDU: Os itens 70011 e 74011 contêm relacionamentos semi-empíricos para estimar o derivado de controle de retalho 3D de período completo. O ESDU contém exemplos passo a passo e é a fonte autorizada de todas as coisas aeroespaciais no projeto conceitual e na validação. Infelizmente, não é grátis.

Antes de prosseguir, devo mencionar que o rabo sofre lavagem lateral da asa. Portanto, a conversão do eixo de estabilidade da cauda para o eixo da aeronave exige a conversão do ângulo total de incidência da cauda ($ \ alpha_t = \ alpha + i_t- \ epsilon $) Obviamente, você precisará encontrar a própria lavagem, que seria o tópico de outra pergunta.

  1. Método de Vórtice-Malha: AVL é um VLM confiável e gratuito e é a ferramenta essencial para a aerodinâmica subsônica baixa conceitual. O bom disso é que você não precisa necessariamente estimar a lavagem a jusante; produz diretamente os derivados de controle no eixo de estabilidade da aeronave.

Para o layout convencional, todas as três ferramentas devem fornecer respostas semelhantes. Caso contrário, talvez você não saiba o valor verdadeiro até ter acesso ao túnel de vento.

19.09.2019 / 05:54

A variação da força Z com a deflexão do elevador é simplesmente o componente na direção Z da força de elevação desenvolvida pelo elevador. É uma função de:

  • Ângulo local de ataque.
  • Ângulo de deflexão do elevador.
  • Guia de compensação ou deflexão do estabilizador.
  • Área de superfície do elevador.
  • Pressão dinâmica local no elevador.
15.08.2019 / 03:52