Blog
dawniej kaczazupa
Michał Jaworski
Michał Jaworski Dinozaur gorszego sortu
33 obserwujących 373 notki 382304 odsłony
Michał Jaworski, 14 czerwca 2017 r.

WAT - dlaczego nie policzono momentu przechylającego od steru kierunku?

576 26 1 A A A

Katastrofa smoleńska

Ster kierunku to bardzo duża płaszczyzna sterowa - ma powierzchnię ponad dwa razy większą niż obie lotki, jego wychylenie musi więc wywoływać duże siły aerodynamiczne.  W samolotach ster kierunku nie służy do zmiany kierunku lotu - temu służą lotki. W locie ster kierunku służy do kontrolowania kąta YAW a do kierowania samolotem wykorzystywany jest na ziemi wiec ma duże maksymalne wychylenie aby uzyskać duże siły aerodynamiczne przy małych prędkościach. *
Patrząc na samolot od tyłu, wychylenie prawej lotki do góry powoduje moment obrotowy zgodny z ruchem wskazówek zegara a wychylenie steru w prawo przeciwny.

W Smoleńsku w samej końcówce tak właśnie był wychylony ster i  prawa lotka, wobec czego wychylenie steru likwidowało część efektu hamującego przechylenie osiągniętego wychyleniem prawej lotki.

Przed planowaną na 17.05 konferencją wysłałem prelegentom pytanie na ten temat ** ponieważ jestem przekonany, iż aby poza oczywistą odpowiedzią, że w warunkach smoleńskich beczka była nieunikniona przejść do dokładniejszych niż dotychczas wykonane (Artymowicz, Kowaleczko) symulacji zachowania samolotu po utracie fragmentu skrzydła, potrzebne jest zbadanie wszystkich charakterystyk. 

Spróbuję pokazać, że tego elementu wpływającego na zachowanie samolotu nie można zaniedbać. Mam mało danych, albo są mało precyzyjne dlatego wynik będzie szacunkowy.

Geometrię odtwarzam z rysunków.***
Za dobre przybliżenie przyjmuję lokalnie:

   kąt natarcia * długość cięciwy = kąt wychylenia *długość płaszczyzny

Wobec braku rozkładów siły nośnej dla steru, dla obu płaszczyzn przyjmuję rozkład jednostajny po powierzchni - lokalna siła jest proporcjonalna do lokalnego kąta natarcia alfa(y) i lokalnej długości cięciwy b(y). Pozostałe oznaczenia to: długość płaszczyzny sterowej p(y) i kąt wychylenia beta. Wobec tego momenty obrotowe tworzone prze lotkę i ster będą równe:

   C*∫[beta*p(y)/b(y))]*b(y)*y*dy = Cbeta∫p(y)ydy

liczone w granicach od odległości początku płaszczyzny sterowej od osi kadłuba do jej końca. O stałej C możemy zapomnieć ponieważ w obu całkach jest równa - zależy od prędkości i gęstości powietrza, a nas interesuje tylko relacja momentów. Przy równych kątach wychylenia beta moment przechylenia tworzony przez ster stanowi aż 67% momentu tworzonego przez lotkę. W Smoleńsku w końcówce lotka była wychylna o 20 st. a ster o 8 stopni. Wtedy moment od steru stanowiłby 27% momentu od lotki. Nawet gdyby ta relacja była mocno przeszacowana, bez dokładnych badań skutków wychylenia steru o poprawie jakości w kolejnej symulacji nie będzie można mówić.

_________________________________

* Tak jest w większości  samolotów, ale kiedyś budowano samoloty z niskim, zwielokrotnionym sterem (Super Constellation), których wychylenie tworzyło minimalny moment obrotowy - taki ster działał podobnie jak w łódce.

** Pytania

image

*** lotka od 13,13m do 15,14m;  cięciwa od 3,31m do 2,48m;  długość lotki od 0,99m do 0,71m
      ster od 2,25m do 6,02m;  cięciwa od 6,62m do 4,26m;  długość steru od 2,37m do 1,66m


___________________________________

Uzupełnienie dla @Enrique i @Maciaszczyk
Skany z Fiszdona
image
image

W przypadku Tu-154 promienie dla momentu odchylającego i przechylającego są w przybliżeniu odwrotnie proporcjonalne do momentów bezwładności 
            Ly/Lz ~= Iz/iX ~= 5

Efektu, o którym jest notka raczej nie można pomijać. 

Opublikowano: 14.06.2017 16:52. Ostatnia aktualizacja: 18.06.2017 11:15.
Skomentuj Obserwuj notkę Napisz notkę Zgłoś nadużycie
NEWSY - TOP 5

O mnie

Bardzo były fizyk teoretyk, do 1982 pracownik naukowy. Autor referatu na I Konferencji Smoleńskiej. Dzisiaj sam zdziwiony, skąd w tym temacie i miejscu się znalazł. Archiwalne notki: http://mjaworski50.blogspot.com/ Odznaczony Krzyżem Wolności i Solidarności ale też podejrzany o przynależność do niedorżniętej watahy współpracowników gestapo.

Ostatnie notki

Obserwowane blogi

Najpopularniejsze notki

Ostatnie komentarze

  • Zaraz bedziesz mial kontakt z kalafiorami
  • Org Skoro napisałeś "To że Lasek i ty nie umiecie wyliczyć wysokości uderzenia skrzydła, to...
  • Orgu, skoro ty nie wiesz to twój problem a nie mój. Skoro nie wiesz, że RW zapisywane jest z...

Tematy w dziale Polityka