Entwurf eines Laminarprofils für ein Dynamic Hovercraft - IAG ...

2.4 Stabilität und Steuerbarkeit
Bodeneffektfahrzeuge zeigen gegenüber Flugzeugen hinsichtlich Längsstabilität ein sehr kritisches
Verhalten. Zur vereinfachten aerodynamischen Analyse werden dazu die Flügel- und Leitwerksflächen
berücksichtigt. Als Bezugspunkt wird der Schwerpunkt gewählt, auf den die resultierenden
aerodynamischen Kräfte und Momente umgerechnet werden müssen.
Die wichtigsten Parameter für die Stabilitätsanalyse sind zum einen die dimensionslosen
Auftriebs- und Momentenbeiwerte bezüglich des Anstellwinkels und der Flughöhe:
c aα = dc a
dα
(2.1)
c mα = dc m
dα
(2.2)
c ah = dc a
dh
(2.3)
c mh = dc m
dh
(2.4)
sowie die dazugehörigen Neutralpunkte bezüglich des Anstellwinkels und der Flughöhe:
x α = c m α
c aα
(2.5)
x h = c m h
c ah
(2.6)
Betrachtet man den stationären Flugzustand eines Bodeneffektfahrzeuges, so muss zunächst die
Bedingung der Kräftefreiheit erfüllt sein, d.h. der aerodynamische Auftrieb muss die Gewichtskraft
kompensieren. Damit weiterhin keine Drehbewegung eingeleitet wird, muss das aerodynamische
Moment um den Schwerpunkt verschwinden. Als notwendige Bedingung für den stabilen
Flug muss schliesslich gewährleistet sein, dass bei Änderung des Anstellwinkels oder der Flughöhe
ein rückdrehendes Moment zum Trimmzustand, in dem Kräfte- und Momentengleichgewicht
herrscht, resultiert. Man spricht in diesem Fall von statischer und dynamischer Stabilität.[8]
Für den Fall, dass das rückdrehende Moment entweder zu klein oder zu gross ist und damit den
Trimmzustand nicht garantiert, ist das Fahrzeug zwar statisch stabil jedoch dynamisch instabil.
Dieses Phänomen, hervorgerufen durch zu grosse statische Stabilität, tritt jedoch nur für sehr
geringe Bodenabstände h/c während der Start- und Landephase auf.[10]
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