Existem casos em que um estabilizador horizontal duplo é útil?

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Eu estava assistindo Agentes do Escudo recentemente, e nele a equipe pilota um avião que é considerado um modificado C-17 Globemaster . Ele tem dois motores extras, torres giratórias e, de acordo com o wiki, um par de asas de meio comprimento na parte traseira da fuselagem, visto aqui:

(imagem cedida por Agentes do wiki da SHIELD )

Para mim, também parece um segundo estabilizador horizontal. Certamente algumas das modificações neste plano fictício são vôos puros de fantasia, mas existe alguma base por trás disso? Existe alguma razão pela qual esse recurso seria útil? Possivelmente houve alguma aeronave experimental ou de produção com algo assim? Ou isso é puro "fator legal", sem base real na aviação?

    
por raptortech97 02.12.2014 / 22:38

4 respostas

O principal objetivo aerodinâmico da punhalada horizontal (ou certas canards ) é fornecer estabilidade longitudinal .

Se a asa traseira com o 5º e o 6º motor voa "para cima", como a asa principal, ela irá neutralizar a estabilidade longitudinal do estabilizador horizontal. Se a asa traseira voa para baixo, como o h-stab, então é apenas estranho, uma vez que o h-stab pode ser feito o maior que for necessário.

Se tudo o que você quer fazer é adicionar motores extras, eles podem ser montados na asa principal, como no bombardeiro B-52 de oito motores:

ou o jato de carga Antonov An-225 de seis motores:

    
02.12.2014 / 23:45

Eles têm uma super arma nefasta na parte traseira da fuselagem? Isso poderia exigir o levantamento extra e, mais importante, o deslocamento daquele elevador mais para trás para manter o centro de sustentação próximo ao centro de gravidade. Isso também explicaria os motores extras, já que a potência extra é necessária.

Ele também precisa dos motores extras para manter a pretensão de equilíbrio ao realizar manobras de VTOL (embora isso sugira novamente que o peso tenha sido strongmente deslocado para trás da asa "normal")

No geral, porém, é um projeto ruim que não seria a maneira ideal de lidar com essas coisas - é principalmente para o fator legal.

    
03.12.2014 / 13:42

@rbp tem uma boa resposta. Eu gostaria de acrescentar algo a ele.

Para a maioria das aeronaves, a punhalada horizontal proporciona estabilidade e resistência, mas relativamente pouca sustentação. A asa fornece 100% do elevador e tudo o mais por aí oferece estabilidade. E, claro, tudo no fluxo de ar (além dos motores, que fornecem empuxo) fornece resistência.

Contraste isso com um canard, que proporciona estabilidade e sustentação (e algum arrasto, coincidente com o levantamento). O canard normalmente fornece 10-20% do levantamento, com a asa principal fornecendo o resto. Colocando o canard na frente, e projetando-o para parar antes da asa principal, o canard não será capaz de erguer o nariz alto o suficiente para fazer com que a asa principal pare. Não é 100% seguro; Ainda há casos em que uma aeronave canard pode parar, mas eles são realmente obscuros. Dick Rutan, que serviu como piloto de testes para os projetos de aviões baseados em Canard de Burt Rutan, uma vez brincou que ele poderia pegar um dos aviões de Burt e tentar enlouquecer para fazê-lo parar, mas "sem alegria; tudo que consegui foi exercício".

De volta ao final dos anos 80, a Airbus começou a projetar o tailplane para fornecer sustentação significativa. Após a decolagem, eles deslocam parte do peso na popa (geralmente movendo combustível) e aproveitam isso. A Airbus vem usando isso há mais de uma década para obter maior eficiência de combustível de suas aeronaves. Com controles de vôo fly-by-wire aprimorados, eles chegaram ao ponto em que não precisam esperar até a decolagem. O C-17 também usa essa ideia (incluindo o fly-by-wire). Mas entendo que a cauda não fornece mais do que 10% da sustentação da asa principal.

Para a aeronave fictícia, eles queriam que a aeronave pudesse flutuar. Então eles têm motores principais que podem girar para baixo. Quando em um hover, no entanto, você precisa de um pouco de avanço para a frente e para trás do centro de gravidade (CG) para fornecer estabilidade e translação para frente / para trás. Colocar motores na cauda fornece isso. Fazendo o tailplane uma asa de meia extensão, com quantia apropriada de elevador, garante que aproximadamente 1/3 do elevador total será provido pelo tailplane. O que significa que, quando os motores giram para baixo para pairar, 2/3 do elevador flutuante total é fornecido pela asa e 1/3 é fornecido pela parte traseira. Desta forma, o avião é balanceado em vôo normal e em voo flutuante.

Eu teria gostado de ver uma grande aeronave com a asa principal à ré do CG e canards, com motores nos canards (ou talvez montados na fuselagem, perto dos canards). Mas eles foram com um olhar mais "familiar"; não há nenhuma aeronave pesada com canards como eu estou descrevendo. O Tu-144 e ambos têm canards, mas nem de longe tão grande.

Um F-35 tem a cauda do motor voltada para baixo, atrás do CG, e tem um "ventilador de elevação" para a frente do CG. Um Harrier tem um total de 4 colunas descendente de ar saindo do motor ao pairar, duas à frente de CG, duas à ré.

    
05.10.2016 / 18:10

Meu único pensamento é que, se a asa traseira estiver realmente gerando muita sustentação, e se a frente for mais bulbosa (e, portanto, mais pesada), esse avião apenas avançará em vôo (se algum dia sair do aterrissar) e seguir a cauda até que ela quebre.

Basicamente, o centro de sustentação (entre as duas alas) ficará atrás do centro de massa (bem na frente das asas), e isso geralmente não termina bem.

    
06.10.2016 / 01:26