SIMCON Drake - Dokumentation - OUV

SIMCON Drake KAPITEL 2. FLUGZEUGGEOMETRIE
2.4.4. Neutral- und Schwerpunktsberechnung
Auftrieb des Cannards
zt
xacc
xc.g.
xacw
xp
Rumpfmoment um
den Schwerpunkt
Auftrieb des Hauptflügels
Freies Moment des Flügels
Abbildung 2.6.: Momentenbilanz am Canard
Schub
Luftumlenkkraft
Die Berechnung der nötigen Schwerpunktslage erfolgt über eine Momentenbilanz um den
zu findenden Schwerpunkt. Zur Abschätzung einiger Einflussfaktoren werden empirische
Untersuchungen (vgl. [Ray99, S. 484-502] ) bemüht.
Mc.g. = Lw · (xc.g. − xacw) + Mw + Mfus + Lc · (xc.g. − xacc) + T · zt + Fp · (xc.g. − xp) (2.15)
In dimensionsloser Beiwertschreibweise (Division durch den Staudruck q und die Referenzfläche
Sref sowie durch Bezugsflügeltiefe ¯c um die Abstandswerte dimensionslos zu
machen) und mit den Forderungen für neutrale Stabilität c c.g.
m
! = 0 sowie statischer Nickstabilität
∂Cc.g. !
M
∂α < 0 erhalten wir schließlich für den Neutralpunkt:
¯xnp =
∂αw
∂α
∂CLw · ∂α · ¯xacw − ∂CMfus
∂α + ηc · Sc
Sref
∂CLw
∂α + ηc · Sc
Sref
· ∂αc
∂α
· ∂αc
∂α
· ∂CLc
∂αc
· ∂CLc
∂αc
+ 1
q·Sref
· ¯xacc + 1
q·Sref
· ∂αp
∂α
· ∂Fp
∂αp
· ∂αp
∂α
∂Fp
· · ¯xp ∂αp
(2.16)
� Die Anstiege der Auftriebspolaren des Hauptflügels ∂CLw
∂α und des Canards ∂CLc
∂αc
werden mit Hilfe der Strömungssimulationssoftware XFLR5 ermittelt.
� ηc = qc
qw
beschreibt das Verhältnis der Staudrücke an Canard und Flügel und ist not-
wendig, da der Auftriebsbeiwert des Canards auf einen anderen Staudruck bezogen
ist als der des Flügels.
ist das Verhältnis von Canardfläche zu Referenzfläche und ist notwendig, da der
Auftriebsbeiwert des Canards auf die Canardfläche bezogen ist.
� Sc
Sref
� ∂αw
∂α
= 1 − ∂εw
∂α
beschreibt die Änderung des Anströmwinkels am Flügel durch den
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