여유로운 안정성

Relaxed stability

항공에서 안정성이 완화된 [1][2]항공기는 안정성이 낮거나 부정적인 항공기를 의미한다.

음의 안정성이 있는 항공기는 피치와 뱅크 각도를 자발적으로 변경하는 경향이 있습니다.음의 안정성이 있는 항공기는 특정 자세를 유지하기 위해 다듬을 수 없으며, 피치 또는 롤링에서 교란 방향으로 계속 피칭 또는 롤링할 경우 지속적으로 증가하는 속도로 비행한다.

이런 긍정적인 안정성에 제어 입력의 부재 안에서 유지하는 계속될 것이다 특정한 태도에 있고, 냉정을 잃고 단순한 조화 운동에 감소하고 있는 규모 주변에 oscillate 것이다, 결국 세운 태도에 돌아올에 트리밍 수 있는 항공기의 행동에 대조적일 수 있다.[표창 필요한]확실히 안정된 항공기는 또한 어떤 은행 움직임에도 저항할 것이다.Cessna 152는 안정적인 항공기의 한 예이다.마찬가지로 중립 안정성이 있는 항공기는 제어 입력 없이 원래 자세대로 돌아가지 않고 (증가 또는 감소하지 않는)[citation needed] 일정한 속도로 계속 구르거나 피칭한다.

초기 항공기

공기보다 무거운 비행의 초기 시도는 오늘날 사용되는 것과는 다른 안정성의 개념으로 특징지어졌습니다.대부분의 항공 조사관들은 지면이 높아졌다는 점을 제외하고는 비행을 표면 이동과 크게 다르지 않은 것처럼 여겼다.그들은 배의 방향타 측면에서 방향을 바꾸려고 생각했다. 그래서 비행 기계는 기본적으로 공중에 수평을 유지할 것이고, 자동차나 배가 표면에 있는 것처럼 말이다.일부러 한쪽으로 치우치거나 굴리는 생각은 바람직하지 않거나 그들의 생각에 [3]들어가지 않았다.

랭글리, 샤누테, 그리고 나중에 산토스-두몽과 보이신 형제를 포함한 몇몇 초기 조사자들은 비행 기계가 어떤 장애 후에 자동으로 수평(가로) 위치로 굴러갈 수 있도록 만들어져야 한다고 믿으며 매우 강한 의미에서 "일관적인 안정성"의 이상을 추구했다.그들은 Hargrave 세포 날개(수직 패널을 포함한 상자 연 구조를 가진 날개)와 강한 이면체 날개를 이용하여 이것을 달성했습니다.대부분의 경우 조종사가 항공기[4][page needed] 롤링을 제어할 수 있는 수단이 포함되어 있지 않았다. 엘리베이터와 방향타만 제어할 수 있었다.이것의 예상치 못한 효과는 항공기를 [4][page needed][5]구르지 않고 회전시키는 것이 매우 어렵다는 것이었다.그들은 또한 [citation needed]착륙할 때 옆바람과 옆바람의 영향을 많이 받았다.

라이트 형제는 1903년 최초의 동력 비행선을 본질적으로 불안정한 사면체 날개와 함께 설계했습니다.그들은 조종사가 횡방향 구르기 조종을 유지할 수 있다는 것을 보여주었고, 그것은 비행하는 기계가 마치 새처럼 [6]또는 자전거를 타는 사람처럼 선회할 수 있는 좋은 방법이었다.마찬가지로 이 방법은 바람이 기계를 한쪽으로 기울였을 때 회수가 가능합니다.1903년에 사용되었지만, 1908년 8월 [citation needed]윌버 라이트가 유럽 비행사들에게 효과적인 회전을 위한 엘리베이터, 방향타 및 롤 제어의 조정된 사용의 중요성을 시연할 때까지 유럽에 널리 알려지지 않았다.

수직 날개 위치

날개의 수직 위치는 항공기의 롤링 안정성을 변화시킨다.

  • "높은" 날개 위치(즉, 동체 상단에 설정)를 가진 항공기는 더 높은 롤링 안정성을 갖는다.예를 들어, Cessna 152.
  • 날개(즉, 동체 아래)가 낮은 항공기는 롤링 안정성이 떨어진다.파이퍼 포니는 "낮은" 날개를 사용합니다.

불안정한 항공기

현대 군용 항공기, 특히 관측 가능한 낮은("스텔스") 설계는 종종 그 모양 때문에 불안정성을 보인다.예를 들어, 록히드 F-117 나이트호크는 레이더 단면을 줄이고 비교적 처벌받지 않고 방공망을 뚫을 수 있도록 매우 비전통적인 동체와 날개 모양을 채택했다.그러나 설계의 평면적인 측면은 안전 작동을 [7]위해 컴퓨터화된 플라이 바이 와이어 시스템이 필요할 정도로 안정성이 떨어집니다.

완화된 안정성 설계는 군용 제트기에 국한되지 않는다.맥도넬 더글러스 MD-11은 연료를 절약하기 위해 구현된 중립 안정성 설계를 가지고 있습니다.안전 비행의 안정성을 보장하기 위해, MD-11의 다소 짧은 수평 안정기를 보상하고 항공기가 안정적으로 [8]유지되도록 보장하기 위해 LSAS(종방향 안정성 증강 시스템)가 도입되었다.그러나 MD-11의 완만한 안정성으로 인해 '영향 역전'[9]이 일어난 사건도 있었다.

의도적인 불안정성

록히드 F-117 나이트호크는 본질적으로 안정적인 디자인은 아니다.

최신 세대의 전투기는 조종성을 높이기 위해 안정성을 떨어뜨리는 설계 요소를 채택하는 경우가 많다.안정성이 높을수록 제어 표면 권한이 줄어들기 때문에 설계가 불안정할수록 제어 입력에 대한 반응이 빨라집니다.이것은 전투기 설계에서 매우 인기가 있다.

안정성이 떨어지는 항공기는 조종을 시작하기 위해 더 작은 제어 편향(control defection)을 필요로 한다. 따라서 드래그 및 제어 지표면에 가해지는 응력이 감소하고 항공기 응답성이 향상된다.이러한 특성은 일반적으로 파일럿에 의한 제어를 어렵게 하거나 불가능하게 만들기 때문에 일반적으로 플라이 바이 와이어 제어 [citation needed]시스템의 일부로 컴퓨터, 서보 및 센서를 사용하여 인위적인 안정성이 요구됩니다.

레퍼런스

  1. ^ Nguyen, L. T.; Ogburn, M. E.; Gilbert, W. P.; Kibler, K. S.; Brown, P. W.; Deal, P. L. (1 December 1979). "Simulator study of stall/post-stall characteristics of a fighter airplane with relaxed longitudinal static stability. NASA Technical Paper 1538". NASA Technical Publications. NASA (19800005879): 1. Retrieved 6 July 2022.
  2. ^ Wilhelm, Knut; Schafranek, Dieter (October 1986). "Landing approach handling qualities of transport aircraft with relaxed static stability". Journal of Aircraft. 23 (10): 756–762. doi:10.2514/3.45377. ISSN 0021-8669. Retrieved 6 July 2022.
  3. ^ 크라우치 2003, 페이지 167~68.
  4. ^ a b c Villard, Henry Serrano (2002). Contact! : the story of the early aviators. Mineola, NY: Dover Publications. pp. 39–53. ISBN 978-0-486-42327-2.
  5. ^ a b Letcher, Piers (2003). Eccentric France : the Bradt guide to mad, magical and marvellous France. Chalfont St. Peter, England ENG: Bradt Travel Guides. pp. 38–39. ISBN 978-1-84162-068-8.
  6. ^ 토빈 2004, 페이지 70
  7. ^ Abzug, Malcolm; Larrabee, E Eugene (2002). Airplane stability and control: a history of the technologies that made aviation possible (2 ed.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. pp. 335–37. ISBN 978-0-521-80992-4.
  8. ^ "The Effect of High Altitude and Center of Gravity on The Handling Characteristics of Swept-wing Commercial Airplanes". Aero Magazine. Boeing. 1 (2). Retrieved 29 June 2022.
  9. ^ PASZTOR, Andy (March 24, 2009). "FedEx Jet Has Control Issues". WSJ. Retrieved 1 October 2015.

참고 문헌