Pokaż wyniki od 1 do 16 z 16
  1. #1
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie Wyjaśnienie statycznej stateczności podłużnej


    Polecamy

    Jak się człowiek nudzi to przegląda sobie różne głupoty np. mechanikę lotu Wydawało mi się, ze do tej pory dość dobrze pojmuje zagadnienia związane z tytułem tematu. Nie rozwodząc się zbytnio środek ciężkości przed punktem równowagi obojętnej, ale za punktem neutralnym (spotkałem określenia ognisko/środek aerodynamiczny) gwarantuje znoszenie się poszczególnych momentów, co wystarczy, aby samolot był stateczny podłużnie (dobrze i łopatologicznie wyjaśniono to w popularnym podręczniku Abłamowicza i Nowakowskiego). Od niedawna studiuje sobie jednak dość leciwy podręcznik aerodynamiki i mechaniku lotu made by Dowództwo Wojsk Lotniczych i tu natrafiam na pewne różnice, na które mój umysł niezbyt chętnie chce się otworzyć.
    Autor owego dzieła rozpatruje stateczność wykorzystując pojecie ogniska samolotu, (czyli miejsce przyrostu zsumowanej siły nośnej skrzydła i usterzenia) zgodnie, z czym stateczność będzie wtedy, gdy środek ciężkości znajdzie się przed tym ogniskiem. Pozwoliłem sobie odtworzyć ilustracje to obrazującą (tam gdzie jest delta Pz znajduje się ognisko s- tu):


    Generalnie idea jest jasna, tylko teraz tak. Nie za bardzo wiem gdzie w tym wszystkim umiejscowić należy poszczególne momenty, które widzimy w tej wersji (ze wspomnianego Abłamowicza):

    Czy ten delta M na pierwszym rysunku to tak jakby moment od siły aerodynamicznej (Mo na drugim rysunku) + moment od usterzenia (Pz na usterzeniu x ramię Lh na drugim rysunku) – moment od przyrostu siły nośnej (Pz od skrzydła razy ramię X na drugim rysunku)? Staram się „przekonwertować” jakoś jeden rysunek na drugi ale nie wiem czy to tak jak myślę.
    Drugie pytanie dotyczy równowagi obojętnej. Posługując się dalej ogniskiem samolotu równowaga będzie obojętna, gdy ognisko to i środek ciężkości się ze sobą pokryją. W przypadku Abłamowicza czytamy, równowaga taka zaistnieje gdy środek ciężkości znajdzie się w punkcie równowagi obojętnej (O, na drugim rysunku powinien być umieszczony za ś.ć.). Czy w związku z tym właściwe będzie stwierdzenie, że punkt O leży w miejscu gdzie znajduje się ognisko samolotu?

    Wybaczcie mi te zawiłości, ale nie spotkałem się wcześniej z takim wyjaśnienie stateczności (w odniesieniu do ognisko całego samolotu). Chciałbym tym samym wyjaśnić swoją niewiedzę i wątpliwości. Zdaje sobie przy tym sprawę, że zarówno pierwsze jak i drugie wytłumaczenie dotyczą tego samego i w zasadzie wystarczy posłużyć się jednym z nich, aby mieć jasność. Może zdaniem niektórych to co właśnie robię to komplikowanie sobie życia, ale według mnie dobrze jest być przygotowanym na różne ewentualności i pytania.

  2. #2
    Awatar layoverlover

    Dołączył
    May 2009
    Wpisów
    76

    Domyślnie

    Statecznosc zawsze byla sliskim tematem, nie wiem czy to sie na pewno nadaje na "Forum Prostych Pytań"

    W każdym razie, o ile dobrze zrozumiałem Twój post, różnica miedzy przytoczonymi przez Ciebie źródłami jest taka, ze Ablamowicz rozpatruje tylko momenty od płata nośnego (nie pisze "skrzydła", zeby sie jakis purysta nie przyczepił), oraz od usterzenia poziomego. Dla uproszczenia pomija momenty od kadluba i innych el. samolotu, natomiast plat i ust. poziome rozpatruje szczegółowo. Z kolei Dowództwo Wojsk Lotniczych rozpatruje cały samolot, za to bez wynikania w detale...

    Są tez różnice w terminologii. OIDP "ognisko" = "środek aerodynamiczny". Jest to punkt, względem którego moment aerodynamiczny jest stały, w dużym zakresie kąta natarcia. W rozawżaniu statecznosci stosuje sie pewien trik, polegający na tym, ze sile nośną "umieszcza" sie w ś.a. i do równan równowagi dodaje sie stały moment Mo. Troche sie boje wnikać w szczegóły, zeby nie zagmatwac...

    Teraz co do Twoich pytań:
    Czy ten delta M na pierwszym rysunku to tak jakby moment od siły aerodynamicznej (Mo na drugim rysunku) + moment od usterzenia (Pz na usterzeniu x ramię Lh na drugim rysunku) – moment od przyrostu siły nośnej (Pz od skrzydła razy ramię X na drugim rysunku)? Staram się „przekonwertować” jakoś jeden rysunek na drugi ale nie wiem czy to tak jak myślę.
    delta M na 1 i 2 rysunku to jest to samo i jest to moment ustateczniajacy, przeciwdziałajacy zaburzeniu (delta alfa). U Ablamowicza bedzie to deltaPZ*x + delta Pzh*lh. U Pana z Wojska to bedzie delta Pz* ramię (ognisko-s.c). Mo=const i mozna je pominąć.

    Drugie pytanie dotyczy równowagi obojętnej. Posługując się dalej ogniskiem samolotu równowaga będzie obojętna, gdy ognisko to i środek ciężkości się ze sobą pokryją. W przypadku Abłamowicza czytamy, równowaga taka zaistnieje gdy środek ciężkości znajdzie się w punkcie równowagi obojętnej (O, na drugim rysunku powinien być umieszczony za ś.ć.). Czy w związku z tym właściwe będzie stwierdzenie, że punkt O leży w miejscu gdzie znajduje się ognisko samolotu?
    Kwestia terminologii. To co Ablamowicz nazywa "punktem równowagi obojętnej", to inaczej środek aerodynamiczny (ognisko) całego samolotu - czyli zgodnie z wczesniejsza definicja, punkt, w którym moment aerodynamiczny jest stały, niezależnie od kąta natarcia...

    Uff.... Mam nadzieje, ze czegoś nie pokrecilem

  3. #3
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie

    Niestety, do tej pory nie doczekaliśmy się na forum działu w którym można byłoby pogadać o aerodynamice, meteo, przepisach i innych przedmiotach niezbędnych w lotnictwie. Szkoda, bo muszę przyznać rację, że ta stateczność to rzeczywiście niezbyt stabilny temat


    Co zaś samej odpowiedzi się tyczy to bardzo Ci dziękuje za rozwianie wątpliwości. Na coś takiego właśnie liczyłem, także przesyłam wyrazy wdzięczności i uznania za rzeczowe tłumaczenie i trafne rozszyfrowanie zagadki „co autor tematu miał na myśli”


    Kwestia stałego Mo jest jasna, jak nam rośnie siła to wraz z wędrówką środka parcia maleje jej ramię i moment się nie zmienia. Dobrze, że wspomniałeś o terminologii, bo tu naprawdę jest niezły misz masz, szczególnie jakby się wgłębić w więcej niż 2 wspomniane książki. Musiałem sobie to porozpisywać na kartkach i ujednolicić, bo nie szło zrozumieć, o co chodzi.

    Zasadniczo to miałbym jeszcze pytanie co by się upewnić apropos momentu ustateczniającego u Abłamowicza (bo reszta już jest jasna). Czy ten moment od delta Pz*x nie jest przypadkiem zaburzający? Chodzi mi równanie, tzn. czy tych momentów od usterzenia i skrzydła nie powinniśmy raczej odjąć od siebie niż dodać?

  4. #4
    Awatar layoverlover

    Dołączył
    May 2009
    Wpisów
    76

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez Flycat Zobacz posta
    Zasadniczo to miałbym jeszcze pytanie co by się upewnić apropos momentu ustateczniającego u Abłamowicza (bo reszta już jest jasna). Czy ten moment od delta Pz*x nie jest przypadkiem zaburzający? Chodzi mi równanie, tzn. czy tych momentów od usterzenia i skrzydła nie powinniśmy raczej odjąć od siebie niż dodać?
    Zastosowałem lekki skrót myslowy. Delta M, to calkowity moment działający na samolot po wystąpieniu zaburzenia (delta alfa). Zgodnie z konwencją, człon delta Pz*x bedzie dodatni (rozstateczniajaczy), natomiast delta Pzh*lh bedzie ujemny (ustateczniajacy).

    Warunkiem statecznosci jest:

    delta M <0, czyli:

    delta Pz*x+delta Pzh*lh < 0

    delta Pz*x < - delta Pzh*lh,

    Czyli moment ustateczniajacy usterzenia musi byc większy od momentu rozstateczniającego płata. Jak pisałem wcześniej, Abłamowicz pominął wpływ innych elementów na statecznosc (kadlub, gondole silników itd.). Powodują one przesunięcie środka aerodynamicznego samolotu (niestety, nie pamietam w którą stronę), ale zasada pozostaje ta sama

  5. #5
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie

    Dzięki layoverlover, teraz jasne, pozamiatałeś
    Pozostaje tylko kwestia uważać bo niektórzy piszą, że moment dodatni jest pochylający a ujemy zadzierający (stąd zauważyłem, że u Abłamowicza jest w tym przypadku M>0). Wydaje się zatem, że nie do końca zgodnie z konwencją to zrobił.

  6. #6
    Awatar layoverlover

    Dołączył
    May 2009
    Wpisów
    76

    Domyślnie

    Ja zakładam środek układu współrzednych w s.c. i oś "x" w kierunku nosa samolotu. Wtedy kazde ramie z przodu s.c. ma znak "+", a z tylu s.c. znak "-". Ablamowicz rysuje samolot odwrotnie

  7. #7
    Awatar Suchar62

    Dołączył
    Sep 2012
    Mieszka w
    Nadarzyn

    Domyślnie

    Przepraszam jeżeli przeoczyłem, ale czym będzie w takim razie środek parcia profilu? Chyba że to to samo co ś.a.
    Pozdrawiam, Suchar.

  8. #8
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie

    Środek parcia to miejsce w którym siła aerodynamiczna (nośna) przecina cięciwę profilu płata. Poza profilami symetrycznymi, środek parcia ma to do siebie, że lubi wędrować - najczęściej (w profilach klasycznych) wraz ze zwiększaniem się kąta natarcia wędruje do przodu, a jak zmniejszamy kąt to się cofa w kierunku spływu. Środek aerodynamiczny to takie uproszczenie, żeby nie bawić się z tym środkiem parcia który przy każdym pierdnięciu się przemieszcza. Siła nośna zabierana jest ze ś.p. i przyczepiana jest w ś.a. gdzie pozostaje na stałe. W ś.a. moment aerodynamiczny (na drugim rysunku oznaczony jako Mo) dla użytkowych kątów natarcia i stałej prędkości będzie taki sam jak w przypadku gdybyśmy sprawdzali go dla różnych położeń ś.p.


  9. #9

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    Poznań

    Domyślnie

    Pozostając w temacie stateczności - czy samolot o obojętnej stateczności statycznej może być stateczny dynamicznie? Czy stateczny dynamicznie może być wyłącznie samolot o stałej stateczności statycznej (a stateczność statyczna chwiejna i obojętna oznaczają, że samolot z natury nie może być stateczny dynamicznie)?

  10. #10

    Dołączył
    Oct 2008

    Domyślnie

    Nie. Stateczność statyczna to pierwotna (initial) tendencja samolotu do powrotu do początkowego położenia.

    O stateczności dynamicznej może być tylko mowa, gdy istnieje stateczność statyczna. Stateczność dynamiczna ocenia w jaki sposób ten samolot będzie powracał do początkowego położenia. Jeśli w ogóle nie wykazuje tendencji do powrotu (nie jest stateczny statycznie - błękitna i czerwolna linia powyżej) to nie ma o czym rozmawiać.

    To jest oczywiście tłumaczenie z punktu widzenia instruktorskiego, fizycy się mogą nie zgadzać

  11. #11

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    Poznań

    Domyślnie

    Takie wytłumaczenie jest zdecydowanie wystarczające - dzięki!

  12. #12
    Awatar martineho

    Dołączył
    Jun 2010
    Mieszka w
    EPKK_OSKAR

    Domyślnie

    Cytat Zamieszczone przez Craviec Zobacz posta
    Czy stateczny dynamicznie może być wyłącznie samolot o stałej stateczności statycznej
    Miałem odwrotnie brzmiące pytanie na egzaminie :-))

  13. #13

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    Poznań

    Domyślnie

    Wiem, wiem - do PPL jest takie pytanie w bazie

  14. #14
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie

    Odgrzewam temat, tym razem kwestią której "nie kąsam" jest stateczność z drążkiem puszczonym i trzymanym. Rozumiem, że pierwsza dotyczy sytuacji w której obserwowane są wychylenia sterów (ew. drążka), druga odczuwania sił potrzebnych do utrzymania steru przy prędkości innej niż prędkość wyważenia. Skąd się biorą rozbieżności pomiędzy wartościami mierzonymi dla jednego i drugiego sposobu (podobno inne jest wówczas położenie punktu równowagi obojętnej tylko nie mam pojęcia dlaczego)? Czy przepisy budowy SP rozróżniają obydwa rodzaje tej stateczności statycznej?
    W podręcznikach raczej oba rodzaje traktowane są łącznie (pewnie takie rozdrabnianie można pominąć), mimo to fajnie byłoby wiedzieć coś "ponad program"

  15. #15
    Awatar Art-J

    Dołączył
    Oct 2011
    Mieszka w
    kapital sity Łorsoł

    Domyślnie

    Sobota wieczór, białogłowy chędożyć, a nie mechanikę lotu roztrząsać (wiem wiem, sam to niniejszym robię, no ale ja jestem "nołlajfem").

    A na poważnie, wspominając łopatologiczne tłumaczenie, którym pomagał mi niegdyś tą kwestię strawić mój promotor, to zwróć uwagę, że w przypadku drążka zawzięcie trzymanego ster wysokości tworzy razem ze statecznikiem pewną dużą powierzchnię ustateczniającą; przy drążku puszczonym zaś ster łopoczący na wietrze jak szmata nie uczestniczy w "prostowaniu" samolotu - jedynie nieruchoma powierzchnia statecznika próbuje to robić, a że stanowi ona rzecz jasna zaledwie część powierzchni całego usterzenia, więc i zapas stateczności z drążkiem puszczonym z definicji będzie mniejszy niż z trzymanym.

    Co do przepisów - nie wiem - mnie promotor molestował, żebym tak kombinował w projekcie z geometrią usterzenia, aby dla klasycznego samolotu zapas raczej nie zjeżdżał poniżej 5%; nie odesłał mnie jednak do żadnego konkretnego rozdziału w CS-sie 23, więc trudno mi powiedzieć na ile wartość tą wziął "z czapy". Warto jednak przypomnieć, że z położeniami obu środków stateczności "spokrewnione" są położenia obu środków sterowności, wpływające z kolei na siły na dążku sterowym, które są już ujęte normami (sam też musiałem to sprawdzać), więc przepisy dla konstruktorów nie zostawiają tego tak zupełnie "samopas".

  16. #16
    Awatar Flycat

    Dołączył
    Feb 2007
    Mieszka w
    bloku

    Domyślnie


    Polecamy

    Wydaje się być to bardzo sensowne wytłumaczenie. Dzięki za ten przykład.
    Swoją drogą sprawdzałem z ciekawości zachowanie szybowca ze sterem puszczonym po wcześniejszym, dość zdecydowanym wytrąceniu z położenia równowagi (to już w kontekście stateczności dynamicznej). Muszę powiedzieć, że pomimo pogłębianiu wahań bardzo ciężko zauważyć jakikolwiek ruch drążka odpowiadający zmieniającemu się ustawieniu steru wysokości.

    PS: Ja też od kilku tygodni jestem nołlajfem, kiedy to, już o dość młodej porze, postanowiłem uatrakcyjnić rozmowę z pewną białogłową, paroma dywagacjami związanymi z wypornością balonów na ogrzane powietrze. Chyba się obraziła, kiedy ja naprawdę nie miałem na myśli żadnych podtekstów


Uprawnienia umieszczania postów

  • Nie możesz zakładać nowych tematów
  • Nie możesz pisać wiadomości
  • Nie możesz dodawać załączników
  • Nie możesz edytować swoich postów
  •