Dwars-stabiliteit in verband met hoogte zwaartepunt

Discussie in 'Aerodynamica' gestart door Peter Den, 3 mei 2011.

  1. Peter Den

    Peter Den PH-SAM

    Lid geworden:
    2 dec 2005
    Berichten:
    1.718
    Locatie:
    Voorburg
    @Flying Davy:
    Dat zeg ik niet maar wel:
    Dit is een nuance anders ( niet bedoeld om flauw te zijn).
    Ik begrijp namelijk niet precies wat er hier met hefboom bedoeld wordt dus dan kan ik er ook niets over kwijt.
    Ik denk zelf dat ik die weerwoorden wel gegeven heb, maar begrijp dat die antwoorden wat jouw betreft nog te kort schieten.
    Ik wil dat nog wel eens doornemen maar echt, ik moet me een beetje matigen met forum-aktieviteiten en dit kost weer : tekeningetjes maken en transporterend, zorgvuldig formuleren etc.
    Verder is het niet mijn primaire taak denk ik dat elk aangedragen tegentheorama door mij ontkracht dient te worden, maar de juistheid van mijn eigen verhaal aan te tonen zodat inpliciet de andere verhalen ongeldig blijken.
    Maar toch ik beloof je : ik kom er op terug als je specifiek aangeeft welke theorien je nog eens tegen het licht wilt houden.
    Ik denk dat dat te veel eer is; ik verwacht dat dit namelijk op academisch en op ''lesser common knowledge'' niveau niet zo'n issue is. Ik ken meer mensen die dit bij voorbaat wel wisten.
    (daarintegen heb ik wel een leuke mening over rolstabiliteit van een vlakke (niet V gestelde ) vleugel die ik nooit ben tegengekomen: daar ben ik nou wel trots op, maar dat moet ook nog even wachten):)
     
  2. bdoets

    bdoets Vriend van modelbouwforum.nl Forum veteraan

    Lid geworden:
    6 aug 2006
    Berichten:
    9.469
    Locatie:
    Harderwijk
    Daar ben ik nou weer erg nieuwsgierig naar. Vooral omdat we in dit draadje veel hebben gepraat over hoog- en laagdekkers, maar vrijwel alle laagdekkers die we kennen hebben véél meer V-stelling dan de gemiddelde hoogdekker, dus dat vervuilt de discussie nogal...
     
  3. brutus

    brutus Vriend van modelbouwforum.nl PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    18 nov 2008
    Berichten:
    29.170
    Locatie:
    Oldeberkoop
    Na deze hele discussie eens vluchtig doorgekeken te hebben:
    Allereerst jammer dat bij een zo interessant onderwerp de boel weer moet ontaarden.
    Bovenstaande post (#29) was voor mij het eerste lichtpuntje van begrip.
    Dirk vergeet echter een vorm van stabiliteit, namelijk de indifferente stabiliteit. En dat is, om zijn voorbeeld te volgen, een knikker op een vlakke plaat. Als die verstoord word, komt hij na verloop van tijd op een andere plaats tot stilstand, en is de situatie feitelijk "gelijkwaardig maar anders"....

    Hij maakt (laat ik mij voorzichtig uitdrukken) volgens mij ook een klein foutje, want het "instabiele evenwicht" bestaat feitelijk niet, dat is een "toevallige situatie"

    Verder kan het handig zijn, om het begrip "dynamische stabiliteit" iets beter te definïeren als zijnde stabiliteit die via hulpenergie of hulpmechanismen bereikt word. Een van de kenmerken hiervan is dat er onder omstandigheden oscillatie op kan treden (wat bij de overige vormen van stabiliteit niet kan). Een voor ons beter bruikbaar voorbeeld is de langsstabiliteit van een vliegtuig: Zwaartepunt voor het liftpunt, neerwaartse kracht van het stabilo er achter ter compensatie. Bij een verstoring van de situatie zal eerst de snelheid van het toestel veranderen, daardoor verandert de neerwaartse kracht van het stabilo, en hierdoor herstelt de situatie zich weer. Aangezien in deze vorm van stabiliteit de factor "tijd" mee speelt (het duurt even voor de snelheid veranderd is) kan hier dus overshoot of oscillatie optreden. Het pompen van een vrije-vlucht zwever na een overtrek bijvoorbeeld.

    Helaas hebben wij mensen niet alleen last van begripsverwarring, maar zijn we er ook sterren in, om een term (stabiliteit) in verschillend situaties (schip, vliegtuig, helicopter, duikboot onder water) te gebruiken, waarbij voor al die verschillende situaties het begrip een verschillende betekenis heeft (schip=metastabiel, vliegtuig=dynamisch stabiel, helicopter zonder pilot-imput=indifferent stabiel, duikboot onder water=pendulestabiel), en dan appels met peren te gaan vergelijken.

    Een steen aan een touwtje is gewoon een stbile situatie, dat weet iedereen. Die stabilitiet vind je ook bij een duikboot onder water of een schilderij aan een spijker.

    Van een schip vinden we het prettig dat na een golf of windstoot, het schip weer uit zichzelf rechtop komt. Dat vinden we normaal en vanzelfsprekend. Niemand staat er echter bij stil, dat bij vrijwel ALLE schepen, het zwaartepunt (soms behoorlijk ver) BOVEN het aangrijpingspunt van de opwaartse kracht (buoyancy point) ligt. Toch is een schip stabiel, omdat bij een verstoring, dit aangrijpinspunt sneller opzij schuift, dan het massazwaartepunt. Als je voor twee licht verschillende hellingshoeken een verticale lijn vanuit het "buoyancy point" trekt, krijg je een punt waarom deze opdrijvende kracht roteert, en dat is het metacenter. Dit metacenter ligt boven het zwaartepunt, en deze afstand maakt een schip stabiel of niet.
    Aangezien de metacenter verschuift met het toenemen van de hoek is een metastabiliteit niet in een simpel getal uit te drukken, maar moet je gebruik maken van een grafiek, de zogeheten stabiliteitskromme (richtend moment tegen hellingshoek afgezet), en de stabiliteit word uitgedrukt in een maat voor de oppervlakte onder deze grafiek.
    Pffft, heel verhaal!

    Nu de grap: bij een vliegtuig kun je dit soort grafieken niet maken. We kijken even naar puur de "rolstabiliteit":
    Een vliegtuig op zich, is indifferent stabiel, omdat bij een verstoring alle krachten zich ruimtelijk met het toestel meekantelen (op de zwaartekracht na, maar zodra een toestel scheef ligt treed er een zijdelingse versnelling op en de schijnbare zwaartekracht komt weer keurig recht tegenover de liftkracht te liggen).
    De ogenschijnlijke stabiliteit van een hoogdekker met V-stelling en daarmee bedoel ik dat het toestel na verloop van tijd weer in rechte horizontale vlucht probeert te komen word door het volgende veroorzaakt:
    Als een toestel scheef gedrukt word door welke invloed dan ook (windstoot, turbulentie of korte uitslag op de rolroeren), en de piloot geeft geen verdere stuurimput, dan zal het toestel proberen rechtuitvliegend, zich zijdelings te gaan verplaatsen. Vanwege de laterale vorm van de romp en de plaatsing van een kielvlak, zal het toestel nu de neus naar beneden steken (geld voor iedere kist, en we kennen het allemaal, want we weten allemaal dat we up moeten geven in de bocht). En als dit ongehinderd door zou kunen gaan, komen we uit in een positie: Neus naar beneden in een richting 90 graden op de oorspronkelijke vliegrichting en met hellingshoek van de oorspronkelijke verstoring, maar met de vleugels level (en let wel, V-stelling speelt hier op zich geen rol, al "versnelt" V-stelling het proces aanmerkelijk door het terugrollend effect van zijdelingse aanstroming).
    Hierdoor neemt de snelheid toe, de neerwaartse kracht op het stabilo neemt toe, en het toestel zal de neus omhoog steken. De uiteindelijke situatie is dus dat het toestel terugkeert naar een vlakke vlucht, weliswaar met een andere koers dan de oorspronkelijke. Dat dit dynamische stabiliteit is kun je merken aan het feit dat hier oscillatie op kan treden. Iedere zweefvlieger die wel eens zijn zwever heeft zien pompen weet dat....

    Met andere woorden: deze vorm van "stabiliteit" word bereikt via allerlei neveneffecten, die niets met de plaatsing van de vleugel te maken hebben.

    Om het gevoelsmatig toch een beetje onder woorden te brengen: Neem een steen aan een touwtje mee in de achtbaan, liefst een achtbaan met losse wagens i.p.v. een treintje, en je zult zien dat het steentje weliswaar gaat slingeren (omdat de baan nou eenmaal niet perfect is), maar gewoon naar de vloer van het wagentje wil blijven wijzen. M.a.w.: vanwege de baan die het voertuig (achtbaan karretje, vliegtuig) gaat volgen, doet "boven of onder" er niet meer toe, en dus de hoogte van het zwaartepunt ook niet....

    Wat we dan vaak verwarren met stabiliteit, is de mate waarin een toestel (of het nu een schip, heli of vliegtuig is) zich verzet tegen een verandering van zijn toestand. En dat is een puur gevoelsmatig iets, wat eigenlijk geen stabiliteit mag heten. dat valt eerder onder massatraagheid.
    Aangezien wij mensen zijn, verwarren we bijvoorbeeld ook de reactie op stuurcommando's met instabiliteit.
    Als je er wat dieper over nadenkt: het is algemeen bekend bijvoorbeeld, dat een F-16 door de ontwerpers "instabiel" ontworpen is, om met kleinere roervlakken en kleinere stuuruitslagen een scherpere reactie te verkrijgen.
    Dit betekent NIET dat het ding zodanig ontworpen is dat hij uit zich zelf op zijn kop gaat vliegen: anders zou hij eenmaal in rugvlucht, daar juist weer uiterst lastig uit te krijgen zijn, en dat kan de bedoeling niet zijn.
    In tegendeel, het ding is zodanig ontworpen dat snelheidsverschillen weinig invloed hebben, de massa zoveel mogelijk in het centrum geconcentreerd is, etc etc. zodat er zo weinig mogelijk kracht nodig is om het ding uit zijn baan te krijgen.

    Groet, Bert
     
  4. aurectar

    aurectar

    Lid geworden:
    16 dec 2007
    Berichten:
    2.483
    Locatie:
    Kortrijk
    Niet persoonlijk.

    Sorry als ik je daarmee gekwetst heb.
    Niet persoonlijk opnemen man.
    Jullie doen uitstekend werk.
    Laat dat buiten alle beschouwing staan.
    Ik heb enkel een te vermijden richting willen aangegeven.
    Deze kritiek kan de discussieomgeving enkel ten goede komen.
    We zijn er om te leren van elkaar.
    Jullie zijn zonder twijfel voor het overige goed bezig.
    Waarvoor mijn achting.

    Mvg,
    Aurectar

     
    Laatst bewerkt: 12 mei 2011
  5. EricW

    EricW

    Lid geworden:
    22 mrt 2007
    Berichten:
    4.246
    Locatie:
    Raamsdonksveer
    Geen probleem, en bedankt voor je begrip, Laten we het gewoon gezellig en ongedwongen houden met elkaar.
     
  6. Ariel

    Ariel PH-SAM

    Lid geworden:
    8 dec 2009
    Berichten:
    2.825
    Locatie:
    Hoorn NH
    Brutus

    Zover snap ik dit verhaal. Wat ik wil weten is hoe groot is de invloed van een v-stelling op het verzet tegen een verandering door een plotselinge verstoring tijdens de vlucht.
    Misschien lees ik overheen maar ik heb het gevoel dat een v-stelling wordt afgedaan als zijnde dat het een ondergeschikte rol speelt.

    Wel lees ik:
    al "versnelt" V-stelling het proces aanmerkelijk door het terugrollend effect van zijdelingse aanstroming.

    Mag ik daaruit opmaken dat een toestel zonder v-stelling ook terugkeert naar een vlakke vlucht?


    Dat v-stelling behoorlijke invloed heeft op het stuurgedrag weet ik uit praktijkervaring.
    Ooit heb ik een toestel gevlogen met teveel v-stelling. Ik kan je vertellen het was bijna onbestuurbaar. Door het verminderen van de v-stelling werd het toestel prima bestuurbaar. Het was een wereld van verschil.
    Het effect van een v-stelling is mij duidelijk.
    Maar mijn belangrijkste vraag waarom is er verschil in stabiliteit (als ik het zo mag noemen) tussen een hoogdekker en laagdekker met dezelfde v-stelling. Deze vraag zie ik nog steeds niet beantwoordt.

    Johannes
     
  7. PH_AJH

    PH_AJH Forum veteraan

    Lid geworden:
    16 feb 2007
    Berichten:
    12.151
    Locatie:
    away
    Nou...daar komt dus de positie en dimensionering van het kielvlak en de zijdelingse projectie van de romp om de hoek kijken. Als het kielvlak maar hoog genoeg is en veel oppervlak bóven het zwaartepunt heeft zal dat bij slippende vlucht er voor zorgen dat het toestel terug rolt. Ook daarvoor geldt dat het niet uitmaakt of de vleugel boven of onder het zwaartepunt ligt, het gaat om de grootte en positie van het oppervlak wat weerstand biedt tegen het slippen......
     
  8. Ariel

    Ariel PH-SAM

    Lid geworden:
    8 dec 2009
    Berichten:
    2.825
    Locatie:
    Hoorn NH

    Dit zou ook de verklaring kunnen zijn waarom een hoogdekker in de meeste gevallen sneller terug rolt dan een laagdekker!?
    Of het zo simpel is?
    Ik vrees van niet.

    Johannes
     
  9. brutus

    brutus Vriend van modelbouwforum.nl PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    18 nov 2008
    Berichten:
    29.170
    Locatie:
    Oldeberkoop
    Voor zo ver ik weet, is dat correct. De V-stelling zal vast wel een licht richtend effect hebben bij helingshoek (geprojecteerde oppervlak van de laagste vleugel word kleiner) maar volgens mij is dit volledig ondergeschikt aan het feit dat als een vliegtuig een hellingshoek krijgt ZONDER bijbehorende richtings,- en hoogteroer uitslag, er een slipvlucht (en dus zijdelingse aanstroming) ontstaat. Want die afname van het geprojecteerde oppervlak verloopt evenredig aan de afname van de sinus vanaf "nul + halve V-stelling graden", en bij nul graden loopt een sinusgrafiek horizontaal: er zijn dus redelijk stevige hellingshoeken nodig voor dit effect enigszins merkbaar word.
    Wat erger is: vanaf hellingshoeken groter dan halve V-stelling, neemt het geprojecteerde oppervlak van de laagste vleugel ook af en is dus het verschil in lift als bijna constant te veronderstellen.
    Maar een zijdelingse aanstroming in combinatie met V-stelling, levert al snel een of twee tiende graad verschil in instelhoek op van een complete vleugel. Als je bedenkt dat 1 a 1.5 graad instelhoek al voldoende is om het hele toestel van de grond te tillen, dan zal dat een behoorlijk rolmoment op kunnen leveren. En deze waarde blijft wel continue toenemen met toenemende sliphoek.

    Uiteraard hebben rompvorm en kielvlak hier vast ook wel invloed op, maar kijk maar zelf wat er gebeurt als je een korte verstoring krijgt: het toestel valt scheef, en zet uit zichzelf een dalende flauwe bocht in die uiteindelijk eindigt in een min of meer vlakke vlucht. Je kunt dit vrijwel niet zelf uitlokken met een richtingsroertrainer, omdat de hiervoor benodigde roeruitslag al automatisch de neus naar de binnenkant van die bocht drukt en zo het beeld een beetje vertekent. Het is dus wachten op een forse windvlaag of eventueel probeer je een bijna-overtrek uit te lokken.

    En inderdaad, je mag hier uit opmaken dat een vlakke laagdekker uiteindelijk ook terugkeert in vlakke vlucht, al is dat effect behoorlijk theoretisch: bij een stabiele luchtmassa waarin je vliegt, een éénmalige verstoring om de rol-as en oneindig veel hoogte, zal het toestel slipvlucht in zetten en ten gevolge van het kielvlak zal de neus in de richting van de nieuwe vliegrichting draaien. wat we zien is dat het toestel een dalende bocht in zal zetten tot de neus 90 graden van de oorspronkelijk koers verdraaid is (dit traject lijkt heel veel op de baan die een frisbee aflegt als die niet horizontaal weggeworpen word); nu is het toestel reeds in een vlakke daalvlucht terecht gekomen, met de vleugels level. Vervolgens zal de snelheid oplopen en hierdoor de neus zich weer omhoogrichten

    De vraag waarom een laagdekker en hoogdekker met dezelfde V-stelling een verschillende stabiliteit zouden vertonen, begrijp ik niet goed. IS DAT WEL ZO????
    Voor zover ik weet niet namelijk, en het is natuurlijk heel erg lastig twee gelijkwaardige toestellen te bouwen. Je kunt moeilijk een Robbe Carter met een Puma laagdekker vergelijken, maar sowieso treed er een andere massaverdeling op en daardoor zal de massatraagheid een rol spelen in hoe je als piloot het vlieggedrag ervaart (wat dus duidelijk niet altijd wat met stabiliteit te maken heeft).
    Nu ik daar over nadenk: Een hoogdekker met V-stelling, heeft vleugeld die van het massazwaartepunt weggebogen zijn, en dus is de massa ruimtelijk gezien wat meer verspreid. Een laagdekker met V-stelling, heeft vleugels die wat meer naar het massazwaartepunt toegebogen zijn. De massa is wat meer "geconcentreerd".
    Dat is weliswaar niet een heel groot verschil, maar levert wel een verschil
    in massatraagheidsmoment op, en dus ervaart een piloot het mogelijk als stabieler omdat het toestel puur op grond van de ruimtelijke massaverdeling een grotere weerstand tegen verandering van de stand bied
    (een klomp ijzer van een kilo, bied minder weerstand tegen rotatieversnelling, dan een vliegwiel wat exact ook een kilo weegt maar uit een velg en spaken bestaat)

    Ik geef zonder meer toe dat dit laatste een beetje op mijn boerenverstand beredeneerd is, maar volgens mij zit ik toch wel redelijk dicht in de buurt.... Wat ik wel heel zeker weet, is dat wat wij mensen als "stabiel" ervaren, niet perse ook zo hoeft te zijn, die massatraagheid word ook erg vaak als "stabiel" ervaren. Een conventionele paddelstang-heli namelijk, KAn niet eigenstabiel zijn, maar als het rotorsysteem zo ontworpen is dat het zich zoveel mogelijk tegen verstoringen verzet, ervaren wij het wel als "stabiel"....

    Groet, Bert
     
    Laatst bewerkt: 12 mei 2011
  10. brutus

    brutus Vriend van modelbouwforum.nl PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    18 nov 2008
    Berichten:
    29.170
    Locatie:
    Oldeberkoop
    Dit geloof ik niet zo erg: het lateral oppervlak van een kielvlak is maar een fractie van het lateraal oppervlak van de romp en die zou dat dan dus minstens moeten opheffen. Tevens zou dan bij het geven van richtingsroer een rollend moment naar de buitenkant van de bocht moeten ontstaan. Theoretisch is dat héél mischien zo, maar zelfs met laagdekkers met volledig vlakke vleugels heb ik dit effect nog nooit kunnen merken.
    Aangezien een bewuste volle richtingsroeruitslag krachtiger is dan een zijdelingse kracht t.g.v. een lichte slipvlucht, geloof ik dus niet dat dit de oorzaak van het terugrollen kan zijn.
     
  11. PH_AJH

    PH_AJH Forum veteraan

    Lid geworden:
    16 feb 2007
    Berichten:
    12.151
    Locatie:
    away
    Dan vlieg je geen F3A-achtige vliegtuigen :) dit effect is er wel degelijk en als het toestel maar wendbaar genoeg is ook zeer zeker te bemerken. Het heet coupling en is op te lossen door strategisch geplaatste extra vlakken of door afmetingen te veranderen.

    Je moet niet naar het totaal oppervlak kijken maar naar de verschillen boven/onder en voor/achter het kielvlak. Het kielvlak zorgt ervoor dat het grootse deel van het oppervlak boven en achter het zwaartepunt zit. Dat is niet voor niks zo. Je kunt een kielvlak bijvoorbeeld niet ongestraft lager en langer maken. Dan heb je wel hetzelfde oppervlak maar het vlieggedrag zal ook aanmerkelijk veranderen.
     
  12. Rhelie

    Rhelie Forum veteraan

    Lid geworden:
    16 sep 2004
    Berichten:
    12.041
    Locatie:
    Nootdorp
    Wat zou dan het voordeel van een laagdekker zijn ? je ziet immers veel minder dan in een hoogdekker.
     
  13. Ad Bakker

    Ad Bakker In Memoriam

    Lid geworden:
    20 feb 2009
    Berichten:
    9.124
    Locatie:
    Barendrecht (NL)
    Ik wil toch nog even een bericht plaatsen, zonder al te veel op de voorgaande discussie terug te komen. Aanleiding is dat in een aantal vorige berichten het "pendulum effect" weer een paar keer genoemd is.

    Ik wil eerst even wat mechanica principes nader toelichten. Ik doe dat in een plat vlak, en gedeeltelijk ook nog ééndimensionaal, anders wordt het al snel te ingewikkeld en komen er zaken als vector en tensor algebra om de hoek kijken.

    Als we een lichaam hebben met een bepaald volume en massa, dan weten we allemaal dat dit lichaam een zwaartepunt heeft. Als dit lichaam "vrij" in de ruimte hangt, zonder dat er maar enige kracht op werkt dan kunnen we de massa in rust veronderstellen. Zuiver formeel is dat niet zo, want in een willekeurig assenstelsel kan een massa zonder daarop werkende krachten éénparig bewegen, dat wil zeggen een beweging waarin snelheid en rotatie constant van richting en grootte zijn. Maar we zijn vrij om ons "waarnemings" assenstelsel zo te kiezen dat dat meebeweegt met deze translatie en rotatie. Vanuit dit assenstelsel is de massa dus in rust.
    Dit lichaam belasten we vervolgens met een kracht F, waarvan de werklijn door het zwaartepunt gaat:

    [​IMG]

    Volgens de eerste wet van Euler zal deze massa nu een lijnversnelling a krijgen in de richting van de kracht die naar analogie met de tweede wet van Newton (kracht is massa x versnelling) volgt uit:

    F = m . a ofwel a = F/m

    Dit is dus eigenlijk de tweede wet van Newton, maar dan voor een eindig volume terwijl Newton in principe voor puntmassa's zonder volume geldt. Belangrijk is om hier te onderkennen dat het lichaam onder invloed van deze kracht door het zwaartepunt een zuivere lijnversnelling krijgt en géén rotatieversnelling.

    Vervolgens kijken we naar deze massa die door een "zuiver" moment/koppel M wordt belast:

    [​IMG]

    Hierbij moeten we ons realiseren dat de plaats het aangrijpingspunt van een zuiver koppel op een star lichaam geen invloed heeft op de respons van dat lichaam. Een koppel in de getekende situatie is een vector waarvan de werklijn loodrecht staat op het vlak van tekening, maar de plaats van die werklijn kan willekeurig zijn. De tweede wet van Euler zegt nu dat een dergelijk lichaam een rotatieversnelling w krijgt die volgt uit (in de tekening staat het symbool "omega-punt" voor de hoekversnelling, maar het lukt niet om dat in deze tekst te krijgen, vandaar dat ik maar even een "gewone" w hier gebruik):

    M = I . w ofwel w = M/I

    Hierin is I het zogenaamde massatraagheidsmomend van het lichaam om de as door het zwaartepunt, loodrecht op de tekening, en is gelijk aan:

    I = integraal over het volume van (r^2 dm)

    Er ontstaat hierbij een zuivere rotatie, waarbij het zwaartepunt niet verplaatst.

    Als laatste beschouwen we het zelfde lichaam, maar dan belast door een kracht waarvan de werklijn niet door het zwaartepunt gaat, de linkse situatie in de figuur hieronder:

    [​IMG]

    Om te zien hoe het lichaam hierop reageert gaan we deze situatie transformeren naar één welke de twee voorgaande basis situaties bevat. In de middelste figuur wordt aan de linkse situatie een tegengesteld krachtenpaar toegevoegd, waarvan de werklijnen door het zwaartepunt gaan. Deze krachten heffen elkaar op, dus is dit een identieke situatie als in de linker figuur. De oorspronkelijke kracht en de daaraan tegengestelde kracht van het toegevoegde krachtenpaar vormen een zuiver krachtenkoppel met een grootte van M = F . x. Zodoende kunnen we deze situatie ook voorstellen als de som van de twee bassissituaties die eerder de revue passeerden en zoals getekend in de rechtse figuur. Volgens de twee wetten van Euler ondervindt het lichaam dan gelijktijdig een lijnversnelling en een hoekversnelling om het zwaartepunt.

    Het is belangrijk om te onderkennen dat de rotatie zuiver om het zwaartepunt plaats vindt. Een rotatie rond een as die niet om het zwaartepunt plaats vindt vraagt om een reactiekracht die de middelpunt vliedende kracht van het lichaam waarvan het zwaartepunt dan moet roteren om een andere as, te compenseren. Een dergelijke reactiekracht vereist dan een vast steunpunt, en dat hebben we bij een "vrij" vliegend vliegtuig niet. Een "pendulum" heeft zo'n draaipunt, maar moet dus in het draaipunt vastgehouden worden. Het is precies op dit principe waarop het uitbalanceren van wielen en vliegwielen gebeurt: de ondersteuningskrachten op de lagers van de draaias worden 0 zodra de draaias door het zwaartepunt gaat.

    Bij een "vrij" lichaam als een vliegtuig is fout om te redeneren dat de massatraagheidskrachten worden gegenereerd door de bewegingen van het lichaam. De situatie is andersom: de versnellingen en daardoor geïnduceerde massakrachten worden veroorzaakt door de op het lichaam uitgeoefende krachten en koppels.

    Een lang verhaal om duidelijk te maken waarom het "pendulum" effect zoals het soms wordt gebruikt niet kan werken bij een vliegtuig. Het is mogelijk dat dit weer autoritair en betuttelend overkomt, het zij zo!!!

    Groet,

    Ad Bakker
     
  14. brutus

    brutus Vriend van modelbouwforum.nl PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    18 nov 2008
    Berichten:
    29.170
    Locatie:
    Oldeberkoop
    Haha, ik vlieg al zeker 15 jaar geen vleugeltjes meer, en ik geloof best dat met de huidige modellen dit effect nog wel wat te merken is. Maar DAT effect erbij betrekken in een discussie over V-stelling die zich hoofdzakelijk beperkt to wat op trainers te merken is, is een beetje appels met peren vergelijken, vind je niet? Het kantelend moment waar jij op doelt veroorzaakt dat een wedstrijdkist"(met hopen vermogen en grote roeren/roeruitslagen) net niet in het zelfde vlak uit een wing-over terugkeert en daardoor de piloot puntenaftrek krijgt. Dat is wat anders dan "een kist een verstoring meegeven, sticks loslaten en kijken wat er gebeurt"....

    Tevens: ja hoor, dat kielvlak zit aan de bovenkant met een heel goede reden: het land zo lastig als het kielvlak naar beneden uitsteekt. Maar je kunt een kielvlak gerust naar alle kanten uit verlengen hoor, laatst nog een DLG gezien waarvan het kielvlak aan de onderkant hing, en die vloog prima (overigens geen flauw idee waarom dat kielvlak zo zat) en ook dat duitse jachtvliegtuig uit de 2e wereldoorlog met duw en trekprop (Naam en type effe kwijt, was dat niet de Arrado "Pfeil"?) had gewoon boven en onder hetzelfde kielvlak.

    Daarbij, ik ontken ook niet dat een kielvlak niet een kantelend moment uitoefend, want het is zo logisch als wat dat het dat WEL doet....
    Ik betwijfel allen, of dat bij de meeste gangbare toestellen ook merkbaar is.
    De kistjes waar ik vroeger mee vloog (en dat waren weliswaar geen F3A kisten, maar ook niet bepaald tamme trainertjes) was er in elk geval niets van te merken.

    Groet, Bert
     
  15. brutus

    brutus Vriend van modelbouwforum.nl PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    18 nov 2008
    Berichten:
    29.170
    Locatie:
    Oldeberkoop
    Van de grond ja.... voor een verkenner zoals de Fieseler Storch prima, maar voor een Mustang was het erg lastig dat je boven je niks zag....

    Tevens zijn er nog wat voordeeltjes zoals lagere startsnelheid (vleugels dichter bij de grond), opbergmogelijkheid van je landingsgestel in de vleugel en toch een wat betere stroomlijn.

    En vor ons modelvliegers is het natuurlijk van geen enkel belang hoeveel je vanuit het toestel ziet....

    Groet, Bert
     
  16. brutus

    brutus Vriend van modelbouwforum.nl PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    18 nov 2008
    Berichten:
    29.170
    Locatie:
    Oldeberkoop
    Euh.... dat is toch logisch?;)

    Niet om het een of ander, maar ik begrijp niet zo goed wat dit bijdraagt....
    Voor degenen die niet begrijpen waarom pendule-stabiliteit op een vliegtuig niet van toepassing kan zijn, zal dit abracadabra zijn, en voor degenen die dat wel begrijpen, zal de reactie eerder "dat zei ik toch?" zijn.....

    Groet, Bert

    PS: is absoluut niet lullig bedoeld hoor....
     
    Laatst bewerkt: 12 mei 2011
  17. PH_AJH

    PH_AJH Forum veteraan

    Lid geworden:
    16 feb 2007
    Berichten:
    12.151
    Locatie:
    away
    Nou, niet helemaal. Johannes vroeg zich af of een toestel zonder v-stelling terug zal rollen. Ik zei ook : "Als het kielvlak (..etc) maar groot genoeg is". Om aan te geven dat dat het enige is wat nog voor terugrollen zou kunnen zorgen. In meskant is het effect trouwens prima te observeren (al speelt de ligging van zwaartepunt daar ook mee).

    Overigens, kielvlak en stabilo kunnen stabiliteit wel heel erg bevorderen of verknallen, is mijn ervaring. Ik heb een 2-as bestuurde zwever met v-staart gehad waarvan ik de staart zelf op het oog had ontworpen. die bleek te groot, waardoor het ding als je niks deed heel snel in een "spiral of death" terecht kwam. Met het verkleinen van het kielvlak werd het iets beter, pas met iets meer v-stelling raakte ik het helemaal kwijt.


    En dan nog even over het kielvlak van een DLG: dat loopt zo ver naar onder door omdat bij het werpen de staart anders erg veel gaat torderen. Je gooit het toestel extreem slippend weg namelijk. Als je kijkt zul je zien dat het een extreem geval van kruisstaart is, zoals een raket eigenlijk. Daardoor heb je geen last van torsie in de staart.
     
  18. PH_AJH

    PH_AJH Forum veteraan

    Lid geworden:
    16 feb 2007
    Berichten:
    12.151
    Locatie:
    away
    Nu ik er zo over denk, Johannes, maak eens een werpzwevertje met het kielvlak aan de onderzijde? Eens kijken hoe dat vliegt :D
     
  19. brutus

    brutus Vriend van modelbouwforum.nl PH-SAM Forum veteraan

    Lid geworden:
    18 nov 2008
    Berichten:
    29.170
    Locatie:
    Oldeberkoop
    Ah.... alweer een geval van begripsverwarring qua stabiliteit:
    Waar jij op doelt met de vorm van jouw V-staart en de invloed op stabiliteit, is niet meer of minder dan de aerodynamische eigenschappen: het ding houd op een gegeven moment op met vliegen zoals jij het bedoeld had. Dat is iets heel anders dan de stabiliteit waarover deze discussie gaat, namelijk de neiging om na een verstoring terug te keren naar een stabiele situatie (al dan niet de oorspronkelijke situatie of een nieuwe stabiele situatie).

    Waarbij opgemerkt mag worden, dat een spiraalvlucht helaas ook een vorm van stabiliteit is: deze beweging zet zich geheel zonder hulp uiterst stabiel en constant voort.... helaas wel tot op de grond en het is daarmee wel een zeer ongewenste vorm van stabiliteit, maar het is op zich onbetwistbaar een stabiele beweging....;)

    Groet, Bert
     
  20. Ad Bakker

    Ad Bakker In Memoriam

    Lid geworden:
    20 feb 2009
    Berichten:
    9.124
    Locatie:
    Barendrecht (NL)
    Zal wel niet, kijk de geschiedenis van dit draadje met alle daarin gedane veronderstellingen maar nog eens na.

    Groet,

    Ad

    PS
    Ik zou even het grootste gedeelte van dat citaat weghalen. Is zo wel erg veel (extra) bladvulling.
     

Deel Deze Pagina