Wat is het verschil tussen drukpunt, aërodynamisch centrum en neutraal punt?

22

Ik ben net begonnen met het leren van enkele ruimtevaartconcepten en kan het verschil tussen de drie voorwaarden niet begrijpen van druk , aerodynamisch centrum en neutraal punt . Wat zijn hun functionele verschillen?

Wat zou een voorbeeld zijn dat deze drie onderscheidt?

    
reeks Tarun Mohandas 27.08.2015 / 13:00

2 antwoord

22

Elk lichaam dat in een vloeistof beweegt, ervaart drukkrachten over het oppervlak. De concepten van drukcentrum, aerodynamica en neutraal punt zijn nuttig om de effecten van deze krachten te begrijpen. Laten we een draagvleugel nemen die in de lucht beweegt met een subsonische stroom die aan het lichaam is bevestigd.

Centre of Pressure Het drukpunt is het punt waar de totale som van een drukveld inwerkt op een lichaam. In de lucht- en ruimtevaart is dit het punt op de vleugel (of vleugel) waar de resulterende vector (van heffen en slepen) werkt.

Bron:avstop.com

Alsdeschoephoekvandeaanvalverandert,veranderthetdrukveld.Hierdoorveranderthet-drukpuntmetvariatieindeaanvalshoek.Inhetnormalevliegbereikvanhetvliegtuig,alsdeaanvalshoekgroterwordt,beweegthetdrukpuntnaarvoren;enalshetwordtverlaagd,wordthetnaarachterenverplaatst.

Bron:www.flightlearnings.com

Omdathetzwaartepunt(hetpuntwaarhetgewichtvanhetlichaaminwerkt)vastis,heeftdezebewegingvanhetdrukpuntinvloedopdestabiliteitvanhetvliegtuig.

AerodynamischcentrumDeresulterende(ofdedrukkrachten)veroorzakenookeenmomentophetvleugelprofiel.Naarmatedeaanvalshoektoeneemt,verandertookhetpitch-momentopeenpunt(bijvoorbeeldhetzwaartepunt).Hetpitching-momentblijftechterconstantopeenbepaaldpunt,dathetaërodynamischecentrumwordtgenoemd.

Bron:www.theairlinepilots.com

Voorsymmetrischeschoepeninsubsonischevluchtbevindthetaërodynamischecentrumzichongeveer25%vanhetkoordevanafdevoorrandvanhetschoepblad.Ditpuntwordtbeschrevenalshetkwart-akkoordpunt.

Hetaerodynamischecentrumverandertdusnietmetdeverschillendeinvalshoeken.Hierdoorwordthetaërodynamischecentrum,inplaatsvanhetdrukcentrum,gebruiktbijdeanalysevanlongitudinalestabiliteit.

Neutraalpuntoverweeghethelevliegtuig.Deliftvandevleugeldiedoorhetdrukpuntwerkt,bevindtzichvóórhetzwaartepuntvanhetvliegtuig.Ditveroorzaakteendestabiliserendebeweging(toenamevandetoenamevandeliftindeaanvalshoekveroorzaakteenneus-omhoogmoment,waardoordeaanvalshoektoeneemt).Ditwordttegengewerktdoorhetmomentdatwordtgeproduceerddoordeliftvandehorizontalestabilisator(wateenkleinevleugelis),diewerktachterhetzwaartepunt.

" AirStability " door User_A1 - SVG-derivaat van Public Domeinwerk van GJ Vigurs. Gelicentieerd onder GFDL via Commons .

Wanneer het zwaartepunt naar voren wordt bewogen, neemt de stabiliteit van het vliegtuig toe (terwijl de hefarm van de hoofdvleugel wordt verkleind) en het vliegtuig statisch stabiel .

Bron:quest.arc.nasa.gov

Naarmatehetzwaartepuntnaarachterenverplaatstwordt,neemtdemomentarmvandehoofdvleugeltoeenneemtdestabiliteitvanhetvliegtuigaf.Hetvliegtuigisstatischonstabiel.

Bron:quest.arc.nasa.gov

Omdathetvliegtuigstabieliswanneerhetzwaartepuntzichindeneusbevindteninstabieliswanneerhetzwaartepuntzichindestaartbevindt,isereenpositieinhetmiddenwaarhetvliegtuignochstabielnochonstabielis,d.w.z.destabiliteitisneutraal.Ditpuntwordthetneutralepuntgenoemd.Hetneutralepuntisvastgesteldvooreenbepaaldeaerodynamischeconfiguratievanhetvliegtuig.

Bron: quest.arc.nasa.gov

Dus

  • Drukpunt van een vliegtuig is het punt waar de lift inwerkt.
  • Aerodynamisch centrum is het punt in de vleugel waar de pitching-momenten constant zijn.
  • Het neutrale punt is de plaats waar het zwaartepunt van het vliegtuig neutraal stabiel is
antwoord gegeven 27.08.2015 / 16:05
6

Centre of pressure : het internet luchtkracht op een lichaam / oppervlak / vleugel. Het drukpunt verandert terwijl een vliegtuig manoeuvreert omdat verschillende delen van het vliegtuig in de luchtstroom blijven steken naarmate de aanvalshoek verandert. Merk op hoe het drukpunt naar voren beweegt als de aanvalshoek toeneemt (de luchtstroom is van rechts naar links):

link

Aerodynamisch centrum : de locatie bij waarbij het moment niet verandert, ongeacht de aanvalshoek. Vleugels hebben de neiging om een rotatiekracht te produceren vanwege de manier waarop ze lucht rondduwen, en dit is de locatie waar de rotatiekracht constant blijft bij elke aanvalshoek. Het is vaak gemakkelijker om het aerodynamische centrum in aanmerking te nemen voor de plaats waar u uw vleugels en massa wilt plaatsen, omdat de locatie constant is, in tegenstelling tot het drukpunt. Denk nu aan M trim als equivalent aan de rotatiekracht die de liften moeten overbrengen om een vlakke vlucht te bereiken.

link

Neutraal punt : de positie van het zwaartepunt waar het vliegtuig zou neutraal stabiel zijn . Als je je massamiddelpunt achter (achter) van dit punt plaatst, krijg je een onstabiel vliegtuig dat zich steeds meer zal keren met elke manoeuvre die de piloot maakt. Bij lage snelheden kan dit acceptabel zijn, maar er zijn computers nodig om onstabiel vliegtuig met hogere snelheden te vliegen.

link

tl; dr:

  • CoP = waar de vleugels op drukken
  • AC = waar de vleugels draaien
  • NP = waar het zwaartepunt moet liggen bij het maken van een vliegtuig dat niet de neiging heeft om omhoog of omlaag te slaan
antwoord gegeven 27.08.2015 / 14:19