A repülőgép hosszstabilitása; a vizszintes farokfelület szerepe

A repülőgép hosszstabilitása; a vizszintes farokfelület szerepe

Posted by Prof on v, 01/13/2008 - 10:59 in

A szárnyon keletkező légerők Fr eredője különböző állásszögeknél más és más helyen támad, sőt iránya is változó. A repülőgépek tehát csak egyetlen olyan szárny-állásszöggel repülhetnek, amikor Fr hatásvonala a tömeggközéponton át halad és arra nem fejt ki forgatónyomatékot, minden más állászögnél a törzsorr, vagy a törzsvég felé forgatónyomatékot ébreszt. Ez azt jelenti, hogy a repülőgép csak ezzel az egyetlen állászöggel repüőképes és minden más állászögnél forgásba jönne a kerszttengelye körül. Ezt akadályozza meg a törzs végén elhelyezett víszintes farokfelület.

A víszintes farokfelület a vezérsíkból és a magassági kormányból áll. Tulajdonképpen kisméretű, általában szimetrikus szelvénnyel készült készült szárnynak tekintjük, amelyen a szimetria tengelyével párhuzamos áramlás esetén felhajtóerő nem keletkezik.

A szárnyat és a vizszintes farokfelületeta repülőgép tervezésekor a tömegközéponthoz viszonyítva mindig igen gondosan kiválasztott helyeztbe állítják be. Rendszerint arra törekednek, hogy a repülőgép feladata szerint meghatározott legkedvezőbb sebességnél a a szárnyak tömegközéppontra vonatkoztatott nyomatéka éppen eltűnjön.

A vízszintes vezérsík állászöge (amit a szárny mögött lefelé áramló lvegő irányához kell mérni) ilyenkor avv=0 fok. AZ egyensúly fennáll annélkül, hogy a vezérsíkon felhajtóerő keletkezne. Ha valamiféle zavarás ebből a helyzetből kibillenti a gépet, pl megnövekedik az állásöge, akkor a vizszintes kormányfelület állásszöge is megnő és a rajta keletkező Fm légerő a tömegközéppont körül a törzsorr felé forgatónyomatékot ébresztve visszaállítja a nyomatéki egyensúlyt és az eredti helyzetet. A repülőgép így kisebb zavarások esetén önműködően hosszstabil, és nem a vezetőnek kell kormánymozdulatokkal a megfelelő helyzetbe tartani a gépet. Nagyobb zavarások esetén már a magassági kormány kitérítésére is szükség lehet, hogy a nyomatéki egyensúly helyreállításához szükséges nagyságú Fm erő keletkezzék.

A hosszirányú stabilitás mértékét a szárny és a tömegközéppont egymáshoz viszonyított helyzete, a vizszintes ferokfelület nagysága és a tömegközéppontól való távolsága szabka meg. A visszintes felületeken általában kicsiny erők keletkeznek, a szárnyon keletkező felhajtóerőnek 8-10%-a, ezért a megfelelő nyomatékot a kellően megválasztott tM nyomatéki kar biztosítja.

Ha nagy a tM távolság (hosszú a törzs), kisebb felületekre van szükség, mint a rövid törzsekhez. A rövid törzsű repülőgépek hosszstabilítása általában kisebb.