7.4 – Nickmomentverlauf, Stabilität, Schwerpunkt und Neutralpunkt

 

Gegeben sei folgender Nickmomentenverlauf eines Flugzeugs:

flugbereich-statisch-stabil

  1. Ist das Flugzeug statisch stabil?
  2. Wie groß ist der Abstand zwischen Schwerpunkt und Neutralpunkt? (Angabe in % von {l_\mu })
  3. Wie berechnet sich aus dem obigen Diagramm die Fluggeschwindigkeit V, wenn die Werte für m, S und \rho vorgegeben sind?
  4. Wie verteilen sich die bei Anstellwinkeländerungen entstehenden Auftriebsänderungen auf die Flügel-Rumpf-Kombination einerseits und auf das Höhenleitwerk andererseits?

Das Verhältnis der Neutralpunktabstände sei gegeben durch: \frac{{{x_N}-{x_{FR}}}} {{r_H^*}} = 0,1. Dabei ist {x_N}-{x_{FR}} der Abstand zwischen den Neutralpunkten der Flügel-Rumpf-Kombination und r_H^* der Abstand zwischen den Neutralpunkten der Flügel-Rumpf-Kombination und des Leitwerks.

Lösung 7.4

a)

Statische Stabilität liegt vor, wenn durch die Störung des Gleichgewichts eine Reaktion hervorgerufen wird, die in Richtung der Wiederherstellung des Gleichgewichts wirkt:

flugbereich-statisch-stabil-instabil

b)

Es gilt:

\frac{{\partial {C_m}}} {{\partial {C_A}}} = -\frac{{{x_N}-{x_S}}} {{{l_\mu }}} = \frac{{\Delta x}} {{{l_\mu }}} = \frac{{0,03}} {{0,4}} = 0,075

Der Abstand beträgt also 7,5% von {l_\mu }.

c)

Es kann wie auch in den vorherigen Kapiteln diese Formel benutzt werden:

V = \sqrt {\frac{{2mg}} {{\rho S{C_A}}}}

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1 Kommentar zu “7.4 – Nickmomentverlauf, Stabilität, Schwerpunkt und Neutralpunkt”

d)
(Xn-Xfr)/R*h=0,1
aus Momentengleichgewicht am NP=>
0,1*Afr=0,9Ah
Ag=Afr+Ah
=>Afr=9/10*A
=>Ah=1/10*A

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