Эффект Киля

В воздухоплавании эффект киля (также известный как эффект маятника или устойчивость маятника) ^[1]) является результатом того, что поверхности, генерирующие боковую силу, находятся выше (или ниже) центра масс (который совпадает с центром тяжести ) в самолете. Наряду с двугранностью , стреловидностью и распределением веса , эффект киля является одним из четырех основных факторов, учитываемых при проектировании боковой устойчивости самолета . ^[2]

Механизм

Примерами поверхностей, создающих боковую силу, являются вертикальный стабилизатор, руль направления и части фюзеляжа. Когда самолет находится в боковом скольжении , эти поверхности создают боковую подъемную силу. Если поверхность находится выше или ниже центра тяжести , боковые подъемные силы создают момент качения. Этот «момент качения, вызванный боковым скольжением», является « двугранным эффектом ». Эффект киля – это вклад этих боковых сил в момент качения (по мере увеличения бокового скольжения), т.е. эффект киля – это вклад боковых сил в двугранный эффект. Поверхности, создающие боковую силу выше центра тяжести, увеличивают двугранный эффект, а поверхности, создающие боковую силу ниже центра тяжести, уменьшают двугранный эффект.

Увеличенный двугранный эффект (которому способствует или препятствует эффект киля) приводит к большей тенденции самолета вернуться в горизонтальный полет, когда самолет находится в крене. Или уменьшает тенденцию к отклонению к большему углу крена, когда самолет выходит на уровень крыльев.

Эффект киля также называют «эффектом маятника», поскольку более низкий центр тяжести увеличивает влияние боковых сил (выше центра тяжести) на создание момента качения. Это происходит потому, что плечо момента длиннее , а не из-за гравитационных сил. Низкий центр тяжести подобен маятнику (у которого очень низкий центр тяжести).

Этот эффект является важным фактором при проектировании гидросамолетов , где поплавки понтонов создают сильные боковые силы с длинным плечом момента. ^[3]

Ссылки

^ Хитченс, Фрэнк (2015). Энциклопедия аэродинамики . Эндрюс ЮК Лимитед. ISBN 9781785383250 . Проверено 13 сентября 2017 г.
^ Администрация Федеральной авиации (2017). Справочник пилота по авиационным знаниям . Skyhorse Publishing, Inc. ISBN 9781510726185 . Проверено 13 сентября 2017 г.
^ Летающий журнал . Декабрь 1945 г. с. 82 . Проверено 13 сентября 2017 г.

Иллман, Пол; Справочник пилота по авиационным знаниям; Рис 2.34

[Hitchens2015-1] Хитченс, Фрэнк (2015). Энциклопедия аэродинамики . Эндрюс ЮК Лимитед. ISBN 9781785383250 . Проверено 13 сентября 2017 г.

[FAA2017-2] Администрация Федеральной авиации (2017). Справочник пилота по авиационным знаниям . Skyhorse Publishing, Inc. ISBN 9781510726185 . Проверено 13 сентября 2017 г.

[Flying1945-3] Летающий журнал . Декабрь 1945 г. с. 82 . Проверено 13 сентября 2017 г.

[1]

[2]

[3]