Como o tamanho do leme influencia sua capacidade de produzir elevação lateral?

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Alguém sabe como a área, a altura e a largura de um leme afetam a capacidade de elevação lateral? Ouvi dizer que os lemes mais eficazes são cerca de 35% do estabilizador vertical MAC, mas há alguma matemática para fazer isso?

    
por Will Patterson 30.11.2017 / 15:53

1 resposta

O valor de 35% pode ser ideal para um leme em aeronaves GA com eficácia decente e forças de controle suficientemente altas para que uma boa sensação de controle seja alcançada.

Geralmente, um leme em uma cauda vertical é como uma aba em uma asa. Ele altera tanto a curvatura quanto a incidência da vertical quando desviado, ajudando o piloto a ajustar a força de elevação lateral atuando em toda a vertical. Portanto, as mesmas fórmulas como aquelas para flaps podem ser usados para lemes.

Uma aproximação simples para a quantidade de mudança do coeficiente de elevação por ângulo de deflexão do flap $ \ eta $ é $$ c_ {l \ eta} = \ sqrt {\ lambda} \ cdot \ eta $$ onde $ \ lambda $ é o acorde relativo da aba e $ \ eta $ precisa estar em radianos.

Hermann Glauert derivou uma fórmula usando a teoria de fluxo potencial que é um pouco mais complexa: $$ c_ {l \ eta} = c_ {l \ alpha} \ cdot \ frac {2} {\ pi} \ cdot \ left (\ sqrt {\ lambda \ cdot (l \ lambda)} + arcsin \ sqrt { \ lambda} \ right) $$

Eu plotei os dois juntos com uma correção da fórmula de Glauert usando os dados do túnel de vento acima. É notável quão perto a fórmula simples corresponde aos dados experimentais já.

Para ser eficaz, as forças de controle em um leme não devem ser muito altas, mas também não devem ser muito baixas para dar um bom feedback ao piloto. Para aeronaves GA e planadores, um acorde relativo de 25 - 35% foi encontrado para dar a melhor combinação. As forças de controle crescem com o quadrado da corda relativa de sua superfície de controle, já que tanto a área deles quanto o braço de alavanca das forças adicionais atuando sobre eles crescem linearmente com o acorde relativo deles.

Para calcular a mudança de elevação lateral de toda a vertical, você precisa saber sua inclinação da curva de elevação $ c_ {l \ alpha} $ que é afetada por sua proporção e ângulo de varredura, apenas como uma asa é .

    
30.11.2017 / 18:26