StrycAlois píše:
Mne by ale zajímal ten mechanismus autostability. Že např. při změně úhlu náběhu něco stoupne, něco klesne a výsledkem bude, že se to vrátí do původní stabilní polohy.
Nebudeme teraz riešiť stabilitu samokrídiel pomocou šípovitosti a krútením koncov krídiel, budeme si všímať stabilitu samotného autostabilného profilu, napríklad pri samokrídle bez šípovitosti.
Skúsme si to ukázať takým síce zjednodušeným, ale zato rukolapným - priamočiarym, povedal by som "polopatistickým" spôsobom.
..................................................................
Ako už tu bolo skôr zmieňované, autostabilný (reflexný, či dvojito klenutý) profil, na rozdiel od klasického klenutého profilu, má kladný klopivý moment (tail haevy), ktorý spôsobuje dvíhanie predku krídla:
Příloha:
Autostabilita profilu - klopivy moment.jpg
[ 178.65 KiB | Zobrazeno 6063 krát ]
Na tomto obrázku sú profily:
- klasické (klenuté) - čierny, hnedý, červený, oranžový a tmavo modrý
- autostabilné - zelený, tyrkysový, svetlo modrý
Klopivý moment pôsobí v tzv. "štvrtinovom bode", niekedy označovanom ako C/4 (C - Chord (tetiva)).
Aby autostabilita fungovala, ťažisko samokrídla býva umiestnené pred bodom C/4, na rozdiel od klasických (klenutých - neautostabilných) profilov, kde býva ťažisko umiestnené za bodom C/4.
V rovnovážnom stave je situácia nasledovná:
Příloha:
Autostabilita profilu - rovnovaha.jpg
[ 16.68 KiB | Zobrazeno 6063 krát ]
Veľkosť vztlaku krídla L* je rovnaká ako veľkosť váhy modelu (tu označená ako mg): L*=mg. Akurát že vztlak krídla pôsobí smerom hore a váha modelu smerom dole. Výsledkom je rovnováha daná tým, že tieto dve sily (L* a mg), ktoré nepôsobia v rovnakom bode (a tak pôsobia klopenie profilu nosom dole), kompenzujú kladný klopivý moment autostabilného profilu, ktorý pôsobí klopenie profilu nosom hore.
Čím väčší je (kladný) klopivý moment autostabilného profilu, tým väčšia bude vzdialenoať medzi "štvrtinovým bodom" (C/4) a ťažiskom samokrídla, teda medzi pôsobiskom L* a mg.
......................................................
Ak sa vplyvom vonkajších síl rovnováha naruší, samokrídlo zmení pôvodný uhol nábehu - môže to vyzerať napr. takto:
Příloha:
Autostabilita profilu - nerovnovaha.jpg
[ 21.5 KiB | Zobrazeno 6063 krát ]
Váha modelu (mg) sa nezmenila, rovnako sa nezmenil klopivý moment M*0,25.
Čo sa zmenilo je vztlak L. Ten vďaka väčšiemu uhlu nábehu vzrástol a je väčší ako vztlak v rovnovážnom stave L*, takže platí L>L*.
Tým sa ale narušila rovnosť veľkosti vztlaku a váhy modelu a tak sa zadná časť krídla začne dvíhať (vďaka tomu, že L>mg) a krídlo sa začne vracať do (zhruba) vodorovnej polohy. Až v určitom okamihu opäť začne platiť, že sily (L a mg), ktoré nepôsobia v rovnakom bode (a tak pôsobia klopenie profilu nosom dole), kompenzujú kladný klopivý moment autostabilného profilu, ktorý pôsobí klopenie profilu nosom hore.
A krídlo sa tak vráti do rovnovážneho stavu. Samo - automaticky, keďže má autostabilný profil
.