Por que alguns aviões têm riscos verticais?

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Muitas aeronaves diferentes têm aletas verticais ou quase verticais abaixo da empenagem, ou acima da empenagem e presas à frente do estabilizador vertical.

Qual é a finalidade desses dispositivos?

    
por rbp 18.01.2015 / 21:18

2 respostas

Strakes servem para melhorar a estabilidade lateral em aviões que podem ter certas características que os tornam menos estáveis em guinada.

Por exemplo, strakes são especialmente populares em floatplanes e, na verdade, o Floatplane Flying Handbook diz:

On many airplanes, directional stability is affected to some extent by the installation of floats. This is caused by the length of the floats and the location of their vertical surface area in relation to the airplane’s CG. Because the floats present such a large vertical area ahead of the CG, they may tend to increase any yaw or sideslip. To help restore directional stability, an auxiliary fin is often added to the tail. Less aileron pressure is needed to hold the seaplane in a slip. Holding some rudder pressure may be required to maintain coordination in turns, since the cables and springs for the water rudders may tend to prevent the air rudder from streamlining in a turn.

Existem também kits de STC que adicionam strakes a diferentes aeronaves, e cujos fabricantes reivindicam uma variedade de benefícios de manuseio aprimorados, incluindo "Aumento Estabilidade de guinada ".

    
18.01.2015 / 21:21

A superfície vertical da cauda é como uma asa, talvez com uma proporção menor, mas funciona praticamente da mesma forma que uma asa trabalha sobre o ângulo de ataque. A fuselagem, no entanto, é um corpo delgado com um declive de curva de elevação muito menor, mas um ângulo de "stall" muito maior. De fato, sua inclinação na curva de elevação é não-linear e tende a aumentar com ângulos de ataque e ângulos de inclinação maiores. Se você quiser saber mais como a inclinação da curva de elevação varia com a proporção, por favor leia isto .

Isso significa que em algumas barras laterais (em torno de 15 ° para a maioria das configurações) a cauda vertical diminui e sua força lateral estabilizadora diminui com o aumento do ângulo do flanco lateral, enquanto a influência desestabilizadora da fuselagem aumenta ainda mais. A aeronave se torna instável lateralmente em breve.

Para comprar um pouco mais de estabilidade em torno do ponto em que a cauda vertical está parada, essas estrias foram adicionadas. Eles têm uma varredura de borda superior, então eles produzirão levantamento de vórtices como uma asa delta altamente inclinada, apenas lateralmente. A força de sucção deste vórtice atuará na raiz da vertical, apenas se ele tiver o maior acorde. De fato, isso ajuda a manter a maior parte da vertical ativa, porque agora ela se torna parte dessa asa delta à frente dela.

Os riscos na imagem superior têm um propósito diferente no topo, no entanto. Eles limitam a separação de fluxo na fuselagem traseira em vôo de alta velocidade, impedindo o fluxo cruzado. Na verdade, eles são um constrangimento para o aerodinamicista, porque mostram que a fuselagem inferior sofre de separação de fluxo apenas quando dói mais.

A maioria dos aviões de carga militar os possui, porque para manter a rampa curta e fornecer espaço suficiente para a rotação, suas tailcones são mais íngremes do que o fluxo de ar consegue. Entre os transportadores militares modernos, apenas o Lockheed C-5 (graças a @dotancohen pela dica!) E o < um href="http://en.wikipedia.org/wiki/Antonov_An-70"> Antonov-70 pode fazer sem eles. Esta foi uma fonte definitiva de orgulho para o aerodinâmico chefe do Antonov Design Bureau , Oleg Bogdanov.

A aleta inferior na segunda foto foi adicionada para compensar a influência desestabilizadora dos dois carros alegóricos, o que desestabilizará a aeronave da mesma maneira que a fuselagem.

Estendendo o vertical para baixo também ajuda a melhorar as qualidades de manuseio e deve ser feito tanto quanto a folga da cauda permitir.

    
18.01.2015 / 23:40