O que é o efeito Keel?

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Qual é o efeito Keel e como isso acontece? É o mesmo que o efeito de pêndulo ou não existe?

O manual do piloto do conhecimento aeronáutico pela FAA tem uma explicação que diz:

An aircraft always has the tendency to turn the longitudonal axis of the aircraft into the relative wind. This "weather vane" tendency is similar to the keel of the ship and exerts a steadying influence on the aircraft laterally about the longitudonal axis. When an aircraft is disturbed and one wing dips, the fuselage weight acts as a pendulum returning the plane to its original attitude

Eu sei que sou como responder a minha própria pergunta, mas esta explicação está correta? Porque em esta questão diz-se que talvez não existe ou significa algo diferente.

    
por kepler22b 31.03.2016 / 15:24

1 resposta

De acordo com a página do efeito de quilha na Wikipedia, é o momento de rolamento criado pela fuselagem e superfícies verticais em um sideslip se o centro de pressão estiver verticalmente deslocado do centro de gravidade.

Funções de uma quilha

A quilha de um navio (além de mudar o centro de gravidade abaixo do metacentro ) fornece uma força lateral estabilizadora quando o rolos de navio. O mesmo é alcançado por uma superfície de cauda, mas na aviação isso é chamado de rolo que umedece . A asa muito maior tende a dominar o amortecimento do rolo, de modo que o efeito da superfície vertical é pequeno.

A próxima tarefa da quilha é equilibrar a força lateral e o momento de rolamento das velas em condições de vento cruzado. Ele faz isso deixando o barco construir uma condição de deslize lateral até que a força lateral da quilha e do casco equilibre a força lateral das velas, e o momento de rolamento da força lateral e de heeling equilibra o momento de rolamento das velas. O efeito quilha é esse momento de rolamento devido a uma condição de deslizamento lateral.

Algumas aeronaves com asas muito pequenas e grandes superfícies verticais realmente sofrem momentos excessivos criados por cargas laterais nessas superfícies verticais. O mais conhecido deles é provavelmente o Lockheed F-104 Starfighter . A cauda maciça na parte traseira da fuselagem fez 10 ° de anhedral necessário para obter o momento de rolamento induzido pelo sideslip direito.

Efeito pêndulo

A página da Wikipedia também menciona o efeito pêndulo e chama a contribuição da fuselagem para o efeito diédrico. Cara, se alguma vez houver uma competição pelo nome mais enganoso de um efeito, essa seria a entrada vencedora.

Um pêndulo é uma montagem em massa abaixo da pagina ou o metacenter , para estabilizar a posição para baixo. Parece que os adeptos da crença do efeito pêndulo acreditam que o avião está de alguma forma articulado no centro da asa. Isso é tão errado! Uma aeronave voadora não é articulada , então todo movimento é em torno do centro de gravidade.

Isto é diferente com os dirigíveis: Como o @JanHudec aponta nos comentários, a flutuação do gás de elevação sempre funciona contra a gravidade, enquanto a elevação de uma asa atua perpendicularmente ao seu alcance e velocidade no ar. Isso produz um momento em que o dirigível rola e a pesada gôndola é puxada para baixo pelo mesmo efeito que puxa um pêndulo. Além disso, devido à baixa densidade de uma aeronave (por definição, muito próxima da densidade do ar que ela desloca), as forças laterais aerodinâmicas em uma aeronave são muito maiores em comparação com as forças inerciais. Isso permite que o dirigível gire efetivamente em torno de um ponto próximo ao centro do envelope. Note que os dirigíveis não têm meios de controle de rolagem - é apenas a gravidade que garante que a gôndola permaneça no lado inferior do casco.

Agora você pode argumentar que o mesmo é verdade para aeronaves, apenas com forças aerodinâmicas muito menores. Sim, mas essas forças laterais são muito pequenas em comparação com as forças aerodinâmicas da asa que, por definição, estão próximas do peso da aeronave. Uma pequena mudança lá dominará completamente a imagem, e as pequenas cargas na fuselagem são apenas um erro de arredondamento. Movendo as superfícies de controle, o piloto pode deslocar o vetor de levantamento ao redor quase como gosta, e as forças na fuselagem são insignificantes.

Observe que vôo de borda de faca , uma situação em que a força lateral na fuselagem realmente está perto do peso da aeronave, precisa de muita área de fuselagem e um motor potente. Cargas de fuselagem em vôo normal são uma fração daquelas no vôo de faca.

    
01.04.2016 / 00:31