O que é uma deflexão mínima de ângulo de degrau para superfícies de controle de vôo?

Question

O que é uma deflexão mínima de ângulo de degrau para superfícies de controle de vôo?

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Se as superfícies de controle de vôo (ailerons, elevadores, leme) são controladas digitalmente por servomotores, ainda desconsiderando a forma como a entrada para os servo motores é gerada (manualmente ou piloto automático), qual é a deflexão mínima sugerida a superfície de controle tem valor prático para um grande UAV ou avião pilotado?

Por "prático" não quero dizer um ângulo ridiculamente pequeno que desacelera o servo com muitos passos desnecessários, mas sensível o suficiente para permitir uma deflexão praticamente útil menor ou garantir a precisão de uma pequena entrada.

Se o passo mínimo de deflexão não for o mesmo entre eles, sugira sua resposta para cada controle. Por favor, dê a resposta em graus dentro de um círculo de 360 graus.

flight-controls rudder control-surfaces ailerons elevator

por VladBlanshey 18.04.2018 / 17:50

2 respostas

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Existem vários fenômenos que podem afetar a resolução solicitada. O mais fácil é o estático (caso estável) e o caso dinâmico que requer várias outras análises.

Estaticamente, a resolução de qualquer superfície determinará os momentos que essa determinada superfície pode gerar. Considere o elevador, a resolução determinará qual aoa e qual velocidade a aeronave será capaz de voar (com um determinado peso e uma dada configuração de empuxo).

Dinamicamente, a estabilidade do avião derivará a resolução necessária. Considere o elevador e suponha que sua resolução seja de 1 grau. As entradas gerarão modos de período curto e longo prazo (phugoid) simultaneamente e seu controlador se tornará um controlador de bang-bang, porque você só pode comandar incrementos (decrementos) de 1.

Espero que estes dêem algumas pistas para entender a física. Para mais detalhes, a teoria de controle será útil.

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A resposta correta depende da velocidade de vôo. Se o seu UAV voa somente em uma velocidade: Pegue a máxima de deflexão e espalhe seus passos por essa faixa, exatamente como CrossRoads sugeriu. Se você descobrir durante o teste de voo que parte da faixa de deflexão nunca é usada, você pode considerar reduzir essa faixa em oder para obter uma resolução mais precisa na faixa restante.

Se, no entanto, a nave cobrir uma ampla faixa de velocidades, certifique-se de ter uma resolução mais precisa em relação ao centro da faixa. Para grandes ângulos de deflexão, não importa quão próximos estejam os dois passos - você precisará deles apenas em baixa velocidade e enquanto durar a condição que deseja terminar. Em alta velocidade, a efetividade do controle é muito maior e até mesmo variações sutis no ângulo de deflexão resultarão em desvios de trajetória de voo desproporcionalmente grandes. Esses são inevitáveis em uma superfície de controle escalonada, mas devem ser mantidos o mais baixo possível.

Para ainda ter uma reação de controle razoável, os detalhes dependem do seu servo e da aeronave, então me sinto incapaz de dar um número concreto. Mas certifique-se de que você pode reagir com rapidez suficiente para abafar todos os erros.