Qual é o efeito de mover o centro de gravidade adiante ou atrás do centro aerodinâmico para os UAVs HALE?

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Eu ouvi muito sobre como manter o centro de gravidade (CG) atrás do centro aerodinâmico (AC) vai dar um melhor desempenho do que manter o CG à frente do AC (para UAVs requerem alto desempenho). No entanto, não consegui encontrar nenhum exemplo de UAV / planador / planador que opera com CG atrás de AC. Alguém pode me dizer se existe algum UAV / planador / planador com CG atrás da posição AC?

    
por user3392146 02.10.2015 / 18:34

1 resposta

Os pilotos de planador em uma competição tentarão colocar o centro de gravidade na posição mais recuada possível, às vezes até mais atrás do que o permitido. Isso fará com que o planador fique instável, mas o desempenho não será muito melhor - isso é mais psicológico do que real. Não desista da psicologia nas competições: os pilotos que sentem que voam num plano inferior correrão maiores riscos para progredir e têm uma chance muito maior de estragar suas chances fazendo algo estúpido. Portanto, todos tentam ajustar o seu plano, mesmo que os ajustes só ajudem a dar um bom pressentimento.

Agora, para a física: Se o centro de gravidade (CG) estiver bem acima ou abaixo do centro aerodinâmico (CA), a estabilidade estática longitudinal da aeronave é indiferente. Mova-o para frente e a estabilidade aumenta, mova-o para trás e o avião fica instável. O centro aerodinâmico é onde as forças de sustentação dependentes do ângulo de ataque atuam e, em uma configuração indiferente, o coeficiente de sustentação na asa e na cauda será igual. Como a relação de aspecto da asa é normalmente maior que a da cauda, uma configuração indiferente já produzirá um pouco mais de arrasto induzido para a mesma sustentação do que uma configuração ligeiramente estável. Os detalhes dependem da perda do elevador no centro da asa devido à fuselagem e à vorticidade combinada da asa e cauda, mas como uma primeira aproximação, o acima é válido. Mover o CG mais para frente só piora as coisas.

Agora, pode-se argumentar que a localização traseira do CG ajuda na manobra da aeronave. Isso pode até ser útil com planadores, já que eles precisam manobrar rapidamente para o centro de uma térmica, mas os UAVs de alta altitude e longa distância voam quase sempre em linha reta, portanto, as manobras serão poucas, lentas e deliberadas.

Em essência, mover o CG de volta em uma configuração muito estável ajuda, mas o ótimo já é alcançado antes que o CG alcance o AC. Recuar ainda mais é prejudicial ao desempenho e corre o risco de atrasar a cauda primeiro devido ao seu alto carregamento.

Eu não conheço nenhum HALE que voe em uma configuração estaticamente instável, e os pilotos de planadores que não falam abertamente sobre isso.

    
03.10.2015 / 14:41