Украинский Авиационный Форум Crewshop
Добро пожаловать, Гость.
Вам не пришло письмо с кодом активации?
 
 
28.04.2024, 10:31:03 am
   Начало   Поиск Календарь Тэги Войти Регистрация  
Страниц: 1 2 3 » |   Вниз
  Печать  
Автор Тема: Как влияет ЦТ вашего ВС на летные характеристики  (Прочитано 27232 раз)
Геннадий Хазан
Авиаторы

Karma: +1087/-64
Offline



"АОПА Украина"


« : 20.03.2015, 10:18:27 am »

Как влияет ЦТ вашего ВС на летные характеристики ?



Когда вы загрузите ваш самолет пассажирами, сумками и топливом, вы должны убедиться, что  центре тяжести (ЦТ) в пределах. И вы, наверное, знаете, что, когда вы перемещаете ЦТ вперед или назад, это влияет на производительность вашего самолета. Но как это сделать? Давайте взглянем.



Если вам нужно больше подъемной силы, вы создаете большее индуктивное сопротивление, и ваша производительность падает. Но почему скороподъемность и расположение ЦТ  связаны?

Закон балансировки самолета



Your lift acts upward from your wing, at a point called the center of lift. And the center of lift, as long as you are within the aircraft's CG limits, is always aft of your CG.

If you look at the diagram below, you can clearly see that if you didn't have a tail creating its own force, your airplane would nose straight down because of the rotation force called torque.



Your elevator (or stabilator) balances out the torque by creating another downward force, called tail-down force, by generating torque in the opposite direction.



How Torque Comes Into Play
The torque calculation is pretty simple: Force X Distance = Torque. So if you have a large amount of force at a small distance, it can be balanced out by a small amount of force at a large distance. You can see it in the diagram below.



So Lift And Weight Don't Equal Each Other?

One of the first things you learn as a pilot is that in level, unaccelerated flight, lift and weight equal each other. But that's not exactly the case.

When you look at the diagram below, what you really see is that weight and tail down force both need to be balanced out by lift. Essentially, lift needs to equal weight and tail down force.



How Does Drag Factor In?

When you create more lift, you create more induced drag as well. So as you can see, when your CG is forward, you need more tail down force, and more lift. You generate that extra lift by increasing your angle of attack, which in turn increases induced drag.



And as always, when you have more drag, you decrease performance.

How Much Difference Does It Really Make?

Before you go throwing everything possible into the baggage compartment, consider this: while having an aft CG definitely improves performance, in most light aircraft, the difference in will be a few extra knots of airspeed, and a little better climb rate.

So if you're taking a long cross country, an aft CG might help you get to your destination a few minutes early, but in most cases, it won't make a huge time difference.


http://www.boldmethod.com/learn-to-fly/performance/how-does-cg-affect-aircraft-performance/
Записан

Владею самолетом: ЯК-12А  1960г.         UR-KHZ
                            L-200D MORAVA 1961г.UR-KHG
                            ZLIN 526 AFS     1974г.

"Отпустить сопротивление - это принятие" - Шри Багаван
КВР
PPL(A), FI(A), SEP/MEP
Авиаторы

Karma: +154/-13
Offline




WWW
« Ответ #1 : 20.03.2015, 17:05:14 pm »

Наверное самое лучшее пояснение по поводу зависимости расход топлива - центровка из всех что встречал.
Записан

Может хватит заниматься фигней и захватить мир?
Геннадий Хазан
Авиаторы

Karma: +1087/-64
Offline



"АОПА Украина"


« Ответ #2 : 20.03.2015, 18:29:28 pm »

КВР 
Цитировать
Наверное самое лучшее пояснение по поводу зависимости расход топлива - центровка из всех что встречал.


Именно по этому, я его у нас и опубликовал в Форуме!)
Записан

Владею самолетом: ЯК-12А  1960г.         UR-KHZ
                            L-200D MORAVA 1961г.UR-KHG
                            ZLIN 526 AFS     1974г.

"Отпустить сопротивление - это принятие" - Шри Багаван
IDB
****

Karma: +106/-13
Offline


« Ответ #3 : 20.03.2015, 19:26:22 pm »

Прекрасный учебный  материал, как и многие, сделанные американцами. Итог всех рассуждений подводит конец последнего предложения в английском тексте : "... но в большинстве случаев это не создает больших отличий во времени."
Добавлю от себя ( а я более 50 лет занимаюсь летными испытаниями самолетов) - ни в одной методике испытаний, ни в одних Нормах Летной Годности, нет требований определения часовых и километровых расходов топлива, т.е дальности и продолжительности полета, при различных положениях центра тяжести.
Извините, но такова практика.
С уважением ко всем заинтересованным специалистам.
Записан
КВР
PPL(A), FI(A), SEP/MEP
Авиаторы

Karma: +154/-13
Offline




WWW
« Ответ #4 : 20.03.2015, 20:46:16 pm »

Как я понимаю это не относится к безопасности, а значит не есть предметом обязательного исследования. Хотя возможно причина ещё глубже. Как думаете, почему?
Записан

Может хватит заниматься фигней и захватить мир?
командор
*****

Karma: +267/-66
Offline


« Ответ #5 : 20.03.2015, 21:37:32 pm »

Диапазон центровок задается исходя из условий устойчивости и управляемости самолета и меньше всего из условий топливной эффективности.
Как правило диапазон этот достаточно узок.Поэтому пилот совершающий полеты с грузом должен очень внимательно контролировать центровку самолета на этапе загрузки .
Последствия нарушения центровки приводит (очень коротко) от невозможности выполнения полета до неконтролируемого полета самолета .Но завершение полета однозначно аварийное.
Все это касается самолетов с обратимыми системами управления и не имеющих САУ в каналах управления.
Другие  самолеты пока не рассматриваем.
Записан
КВР
PPL(A), FI(A), SEP/MEP
Авиаторы

Karma: +154/-13
Offline




WWW
« Ответ #6 : 20.03.2015, 22:01:30 pm »

Я не про диапазон. Там как раз все понятно. Это вопрос относительно поста IDB о том что испытания не производят в отношении топливной эффективности в зависимости от загрузки. Хотя с другой стороны, чам проверять. Исходя из теории о силах действующих на самолёт, как и указано на рисунках, выше, ясно что самая экономически выгодная - максимально задняя центровка. Ну а её пределы, определяет - производитель.
Записан

Может хватит заниматься фигней и захватить мир?
командор
*****

Karma: +267/-66
Offline


« Ответ #7 : 21.03.2015, 01:28:05 am »

So if you're taking a long cross country, an aft CG might help you get to your destination a few minutes early, but in most cases, it won't make a huge time difference.

Выгоды задней центровки в первоисточнике.
Записан
IDB
****

Karma: +106/-13
Offline


« Ответ #8 : 21.03.2015, 09:03:32 am »

Уважаемый КВР,
Я написал, что при испытаниях по определению дальности и продолжительности полета не определяют влияние ЦЕНТРОВКИ на эти характеристики. Если вы под ЗАГРУЗКОЙ понимаете вес самолета ( у нас слово ЗАГРУЗКА - это вес груза) - то это главный критерий, влияющий на расход топлива. Диапазон центровок определяется исходя из характеристик продольной усточивости. Самолет всегда должен быть устойчив по тангажу, иначе летать на нем или очень трудно или невозможно. Как определяется предельно-задняя центровка - это уже вопрос отдельный.
Пример - первый истребитель Н.Н.Поликарпова - ИЛ-400. На нем К.Арцеулов едва не погиб в первом полете. Этот эпизод можно найти в книгах Громова и Галлая.
Записан
UA-320
****

Karma: +51/-30
Offline




« Ответ #9 : 21.03.2015, 11:38:08 am »

Генадий, Спасибо, хорошая статья!

Командор и КВР - правильный ход мыслей!

IDB - извините, но я не согласен с Вами, ну просто совсем. Ну не верю я, что на "Фирме" не знают о влиянии центровки на расход топлива! Если надо, то я могу уточнить что об этом думают и в отделе аэродинамики, что Летчики-Испытатели.
Из своего опыта - даже на Ан-32 в Африке, грамотный Командир четко объяснил и мне и тех.экипажу - летим далеко - сделайте мне заднюю центровку, летим на "сложную площадку" - грузите вперед побольше - так пилотировать легче.
На А-320 это уже учитывалось в расчете взлетных характеристик (при задней центровке можно выдерживать чуть меньше скорости и чуть меньше потребная тяга). Ну и на эшелоне, при достаточно длинном полете (более 2-3 часов) при правильно загруженном самолете расход топлива получался на несколько сотен кг меньше.
На Б-777 и со взлетными характеристиками такой же подход, при чем за счет задней центровки на взлете можно взять на несколько тонн больше загрузки. В ГП, так как и цифры расходов намного больше и время полета может быть более 10 часов, то экономия (или перерасход) может достигать нескольких тонн.

P.S. Собственно говоря, возвращаясь к "Фирме". Я до "Руслана" добрался только до начала теории, но тем не менее помню теорию по аэродинамике: почему на Ан-124 пришлось ставить ЭДСУ? Потому что он спроектирован с центровкой близкой к нейтральной. И во многом это для обеспечения экономичности полета. 
Записан
IDB
****

Karma: +106/-13
Offline


« Ответ #10 : 21.03.2015, 14:26:18 pm »

UA-320
Теоретически все правильно и на "Фирме" об этом знают. Но в АП-25, как и в НЛГС, не записано требование определять расходы топлива при различной центровке. Это говорит о том, что на практике этим влиянием пренебрегали, по крайней мере до недавнего времени.
На "Руслане" СУУ (систему улучшения устойчивости, а не ЭДСУ) разработали и поставили для того, чтобы не делать переставной стабилизатор. У военно-транспортного самолета должен быть очень широкий диапазон центровок, поэтому предельно-задняя центовка близка к нейтральной. Самолет спроектрован с малым запасом продольной усточивости. Это связано с десантрованием техники. Антонов очень не любил и возражал против переставного стабилизатора. Вы помните несколько катастроф из-за отказа механизма перестановки стабилизатора. Он всегда старался упростить и тем повысить надежность системы управления.
Когда создавали "Руслан" об экономии топлива никто не заикался. Тогда были другие приоритеты. Сейчас, когда цены на топливо так высоки, наверно следует обращать внимание на экономию в "несколько сотен кг". Для справки -  у "Руслана" АНЗ порядка 18 тонн.
Записан
UA-320
****

Karma: +51/-30
Offline




« Ответ #11 : 21.03.2015, 21:06:04 pm »

Уважаемый IDB, во-первых про "Руслан". Вы конечно правы, что появление ЭДСУ во многом вызванно именно "неподвижным" стабилизатором "Руслана". Но во-первых я тогда не вижу большого смысла делать центровку около-нейтральной - сделали бы ее заведомо очень передней и даже при сходе груза с рампы она бы была далека от пределов. Но тогда все остальное время эту переднюю центровку приходилось бы все время компенсировать несколькими тоннами негативного момента на стабилизаторе - а это явно большие потери всех характеристик.
То что "об экономии топлива никто не заикался" - согласен, что во главу угла это не ставилось. Но сам О.К. Антонов еще при создании Ан-24 считал пользу от клеевых соединений вместо заклепок, именно уменьшением сопротивления и уменьшением расхода топлива (статья в книге "Десять раз сначала" по моему). И на том же Ан-124, на сколько я помню, был большой спор о применении "сверхкритических" профилей крыла. Разве это делалось не из соображений улучшить аэродинамические характеристики на режиме ГП?
Ну и то, что в сертификационных нормах не требуется определять расходы при различной центровке - я так понимаю, что эти нормы гораздо больше оговаривают рамки безопасности полета, чем экономику. Поэтому там речи о влиянии центровки на расход не было - лишь бы самолет летал устойчиво и управляемо во всем диапазоне центровок.
Но если у моего самолета сейчас АНЗ 10 тонн, то это не значит, что при 15 часовом полете стоит просто так проигнорировать перерасход 2 тонн - иногда это лишние 10 минут полета в зоне ожидания, которые решают весь исход полета . Если же самолет летает 5 дней, то это уже будет 10 тонн (весь АНЗ), а если 100 дней, то 200 тонн - всего за три месяца мы просто так сожгли более чем одну максимальную заправку. 
« Крайнее редактирование: 21.03.2015, 21:09:55 pm от UA-320 » Записан
подвашник
A U S T E R
*****

Karma: +1273/-467
Offline



Федір Новіков.


« Ответ #12 : 21.03.2015, 21:31:57 pm »

 Задняя, по моим наблюдениям, по мдп , уменьшает расход топлива, по
видимому  из за повышения управляемости  и аєродинамических
 затрат на управляемость.
Записан

..Працюй так, ніби все залежить від тебе, а молися так, ніби все залежить від Бога".

Не їла душа часнику, не буде й смердіти

 Не роби як   я ,роби краще мене.
jetlushik
***

Karma: +33/-26
Offline


« Ответ #13 : 21.03.2015, 23:17:29 pm »

Если дистанцироваться от тяжелой авиационной техники, состоящей в больших компаниях и экономящей миллионы долларов на топливе, а вести дискуссию только в рамках легкой поршневой авиации, то во главу угла нужно поставить безопасность, а не мифическую экономию бензина. Мысль об экономии даст пищу для экспериментов в полетах с предельно-задней центровкой. А мы знаем, чем обычно заканчиваются такие эксперименты. Раз получилось - зашибись! Добавлю! Два получилось - зашибись! Добавлю! А в третий - не получилось! Поэтому летайте в свое удовольствие, пилотируя руками, в средних диапазонах центровок, и не вбивайте себе в голову "умного про экономию" (ибо "горе от ума").   
Записан
подвашник
A U S T E R
*****

Karma: +1273/-467
Offline



Федір Новіков.


« Ответ #14 : 21.03.2015, 23:23:05 pm »

   А передняя опасна излишне крутым клевком при потере скорости
или срыве  без штопера,  триммеровать надо не так и пр. пр.
« Крайнее редактирование: 21.03.2015, 23:33:33 pm от подвашник » Записан

..Працюй так, ніби все залежить від тебе, а молися так, ніби все залежить від Бога".

Не їла душа часнику, не буде й смердіти

 Не роби як   я ,роби краще мене.
  Печать  
Страниц: 1 2 3 » |   Вверх
Тэги:
 
Перейти в:  

Powered by SMF 1.1.7 | SMF © 2006-2008, Simple Machines LLC | v1.2 © Крылья 2004