O que são estabilidade lateral, longitudinal e direcional? [duplicado]

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Quando falamos de aeronaves com uma configuração estável, refere-se à estabilidade lateral, longitudinal e direcional. Alguém pode dar uma explicação prática sobre o que são e como funcionam?

    
por Thangaraj Sundaramoorthy 27.07.2015 / 15:00

2 respostas

A resposta aqui é encontrada no Manual do Piloto de Conhecimento Aeronáutico (e provavelmente em outro lugar) e é a seguinte:

O eixo longitudinal de uma aeronave é mais ou menos uma linha reta através do cone do nariz da aeronave e do ponto final da fuselagem (o centro de gravidade da aeronave geralmente fica ao longo ou apenas ligeiramente acima / abaixo dessa linha também ). É o eixo em torno do qual a aeronave rola, controlada pelos ailerons. O eixo lateral é paralelo às asas e passa pelo centro de gravidade da aeronave. É o eixo em torno do qual a aeronave se inclina, conforme controlado pelos elevadores. Finalmente, o eixo vertical é "normal" (perpendicular em todas as direções) ao plano geométrico formado pelos eixos longitudinal e lateral, paralelo ao vetor de sustentação primário da aeronave e (em vôo nivelado) seu vetor de peso. É o eixo em torno do qual a aeronave flutua, controlada pelo leme.

A rotação sobre qualquer eixo é o trabalho de um conjunto interligado de superfícies de controle, como mencionado acima. A estabilidade nesse mesmo eixo, definida grosseiramente como manter a linha passando pela sua aeronave apontando na mesma direção, é o trabalho das outras duas superfícies em conjunto, mas principalmente aquela que moveria as extremidades desse eixo para cima ou para baixo em relação a a aeronave. Assim, os elevadores fornecem rotação lateral para alcançar estabilidade longitudinal e vice-versa para ailerons.

Diferencia-se ligeiramente para o eixo vertical, como se o seu plano fosse longitudinal e lateralmente estável, é também "verticalmente estável", no entanto o plano é longitudinal e lateralmente estável, mas completamente fora de controle, em uma "rotação plana" . A estabilidade no eixo vertical é, portanto, secundária à "estabilidade direcional", que mantém o eixo longitudinal apontando em uma direção particular ao longo do plano geométrico formado pelos eixos lateral e longitudinal. Neste caso, o leme controla a guinada e fornece estabilidade direcional.

Além das superfícies de controle, o peso e especialmente o centro de gravidade da aeronave são importantes para a estabilidade. Idealmente, a maioria dos aviões pequenos é mais estável em vôo nivelado quando o CG da aeronave está exatamente na linha central da aeronave (entre a ponta do nariz e a ponta da cauda) e ligeiramente à frente do centro de elevação da aeronave (que depende do ângulo de ataque da asa, mas geralmente está perto do ponto mais espesso da seção transversal da asa). Nesta configuração, enquanto a aeronave está se movendo para a frente normalmente, o fluxo das asas cai sobre a parte superior do estabilizador horizontal, mantendo o nível do nariz. Em uma cabine, a configuração leve e pesada do nariz junto com os estabilizadores na parte traseira farão com que o nariz se mova suavemente para baixo, restaurando o fluxo de ar normal e permitindo que o piloto se recupere.

Se o CG estiver muito à frente, o piloto precisará aplicar inclinação para cima ou aparar para manter o nível do nariz. Isso reduzirá a quantidade de viagens que ele terá disponível para se armar e, em uma barraca, o avião fará uma curva brusca e o elevador poderá fornecer força insuficiente para o piloto sair do mergulho.

Se o CG estiver muito longe, o avião vai querer ficar de nariz constantemente, e o piloto terá que aplicar o elevador para baixo ou aparar. Em uma baia, um avião com CG não afunda, impedindo que o piloto consiga restabelecer o fluxo normal de ar sobre as asas. Isto é especialmente perigoso em uma tenda não coordenada, também conhecida como spin; o centro de gravidade a ré em combinação com o impulso para a frente do motor irá "estabilizar" o plano no spin e impossibilitar a recuperação.

Se o CG estiver fora da linha central da aeronave, o avião tenderá a rolar em direção ao seu lado mais pesado. Isso é compensado com ailerons ou compensação de aileron e, para a maioria dos voos diários, é mais fácil de compensar, mas pode causar um comportamento de rolagem pouco comum e uma tendência a cair, que o piloto deve conhecer e corrigir.

    
27.07.2015 / 18:25

A estabilidade lateral a estabilidade de rolagem: a tendcia da aeronave para reduzir a sua oscilao e retornar para uma posio vertical, a menos que continuamente mantida em posio por, e. os ailerons. (Isso é geralmente parcial .)

A estabilidade longitudinal a estabilidade do passo: a tendcia da aeronave para reduzir a sua inclinao e regressar a uma posio nivelada (em relao direco que esta viajar, pelo menos), a menos que seja anulada, e. os elevadores.

Estabilidade direcional (também conhecida como estabilidade vertical) é a estabilidade da guinada: a tendência da aeronave para reduzir sua guinada e retornar a uma posição reta (em relação à direção que está viajando, pelo menos), a menos que seja contrariada, e. o leme.

Tudo isso é necessário para evitar continuamente fazer ajustes precisos em todos os controles.

    
27.07.2015 / 18:04