The airfoil, on its own, also has an aerodynamic moment (positive) which would make the wing rotate nose-up about the CG of the wing itself if the wing was placed free in the wind stream.
Bem, isso depende inteiramente da localização do cg da ala. A cambagem do aerofólio determina seu momento, que é negativo em torno de seu centro aerodinâmico ou ponto neutro para uma cambagem positiva. A primeira derivada desse momento em relação ao ângulo de ataque é positiva, então o aerofólio curvado é instável em campo.
the aerodynamic moment about the aerodynamic center is constant negative
Sim. Está correto. Quando articulada em seu ponto de virada, a asa será lançada para baixo, e esse momento é independente do ângulo de ataque se a relação de aspecto dessa asa é grande o suficiente .
The physical effect is the nose up intrinsic moment of the cambered wing due to the fact that the force on the bottom and the force on the top of the wing do not act along the same line of action.
Não, não realmente. Forças aerodinâmicas são pressões atuando em uma área, e a força é o resultado da diferença de pressão entre os dois lados da asa. Não existe uma força lateral inferior e superior isolada. Novamente, o que assina o momento da asa depende da sua escolha do ponto de referência. Você só terá um momento de nariz para cima se o seu ponto de referência estiver atrás do centro de pressão.
For longitudinal stability, are the participating moments the moment due to Weight, the moment due to the wing lift and the moment due to the horizontal stabilizer that need to add to a zero resultant moment?
A estabilidade longitudinal é alcançada por um gradiente negativo da soma de todos os momentos de arremesso em relação ao ângulo de ataque. Se você equilibrar os momentos, você trim a aeronave, mas isso não diz nada sobre estabilidade . Para simplificar essa tarefa, recomendo colocar seu ponto de referência no ponto em que uma das forças ataca, para que você possa negligenciar a contribuição do momento dessa força. Os dois pontos preferidos são o centro de gravidade e o ponto neutro de toda a aeronave, porque ambos não se movem em vôo.
Can the positive aerodynamic torque of the wing be ignored because [it is] much smaller in magnitude than the other torques?
Sim, em uma aproximação de primeira ordem. O momento da cauda é uma ordem de grandeza maior e domina os momentos de arremesso. Se, no entanto, você precisar calcular o tamanho de cauda necessário para aparar a aeronave em todas as velocidades, configurações de flap e locais do centro de gravidade, é claro que você precisa incluir o momento da asa no cálculo.
How far behind [the] CG should the wing AC be placed?
É muito mais fácil trocar o cg do que deslocar o centro aerodinâmico ao redor - aquele vem com a asa da planta. Além disso, para a estabilidade, você deve observar a distância entre o centro aerodinâmico de toda a aeronave e o cg. Acontece que um cg perto do centro aerodinâmico da asa fornece à aeronave uma estabilidade decente. Mas o cg pode muito bem ser um pouco atrás do centro aerodinâmico da asa.
I realized that some big airplanes have the CG behind the wing AC. In that case, the lift from the tail is force always directed upward and not downward like when the CG is in front of the wing AC.
Agora você mistura centro de pressão e centro aerodinâmico. Essa é uma das razões pelas quais eu