Pentru a compara caracteristicile stabilității longitudinale și a controlabilității aeronavelor cu aripi diferite, se utilizează conceptul de coardă aerodinamică medie (MAR).
În spatele liniei de aripă de formă arbitrară, este adoptată coarda unei aripi dreptunghiulare echivalente cu un pătrat. Forța aerodinamică totală și momentul înclinării aerodinamice din această forță sunt aceleași ca și pentru aripa reală.
Introducem sistemul de coordonate de bază. în ceea ce privește planul în care majoritatea elementelor aeronavei sunt situate simetric în stânga și în dreapta. Originea sistemului de coordonate de bază este localizată în partea din spate a coardei centrale a aripii. Mărimea MAR este un segment paralel cu planul de referință al aeronavei și este determinat din raportul [1].
După ce ați determinat coordonatele MAR în sistemul de coordonate de bază, puteți înlocui aripa reală cu o aripă dreptunghiulară echivalentă și o puteți găsi pentru ea.
Ca rezultat al curgerii aerului din aripă, există o forță aerodinamică completă. aplicată în centrul presiunii. Proiectând această forță pe axă și pe sistemul de coordonate asociat, obținem forțele aerodinamice normale și longitudinale. Să determinăm momentul acestor forțe față de axa transversală. trecând prin centrul de masă al aeronavei cu coordonate și (figura 1):
unde este coordonata centrului de presiune.
Fig. 1. Centrul de presiune și forță care acționează asupra aripii în timpul zborului
Definiția cea mai comună a momentului pitch utilizând conceptul de focalizare asupra unghiului de atac.
Focalizarea pe unghiul de atac este un punct situat de-a lungul liniei de intersecție a planului sistemului de coordonate asociat cu planul de simetrie al aeronavei. relativ la care momentul pitch ramane constanta pentru schimbarile mici, numai unghiul de atac.
Puteți defini focalizarea pe unghiul de atac, precum și pe punctul de aplicare al creșterii forței aerodinamice. Schimbarea este cauzată numai de unghiul de atac de la.
Folosind conceptul de focalizare, prezentăm sub forma a două componente: independent de schimbare și aplicate în centrul presiunii și - în funcție de schimbarea unghiului de atac de la și aplicat la punctul focal al aripii. Proiecția pe axă (adică forța) este transferată de-a lungul liniei acțiunii sale spre focalizarea aripii. Apoi forța longitudinală va fi aplicată în focalizare (figura 2).
Fig. 2. Determinarea momentului aerodinamic al treptei aripii folosind focalizarea pe unghiul de atac
Se poate vedea din figură faptul că momentul aerodinamic al pasului aripii față de axă. trecând prin punctul este
în cazul în care este momentul de pitch la. și anume la forța zero de ridicare;
- ridicarea aripii;
- punctul focal al aripii este distanța de la șosete la punctul focal.
Aici și în cele ce urmează, suprascripția după paranteze înseamnă derivatul parțial al valorii în paranteze, conform acestui indice.
Prin introducerea momentului aerodinamic fără dimensiuni al pitchului, obținem
unde - coeficientul de moment aerodinamic al pasului aripii la forța zero de ridicare;
- Creșterea coeficientului forței de aripa normală cu o schimbare a unghiului de atac de la;
- coeficientul forței longitudinale aerodinamice a aripii;
- coordonatele relative ale centrului de masă al aeronavei și focalizarea aripii.
Observăm că pentru (profilurile simetrice și absența efectului comun al răsucirii și curgerii aripii), focalizarea coincide cu centrul de presiune. Când. centrul de presiune nu coincide cu focalizarea și se mișcă de-a lungul MAR atunci când unghiul de atac se schimbă.
În unghiuri mici de atac. atunci
unde - creșterea coeficientului forței aerodinamice de ridicare a aripii cu o schimbare a unghiului de atac de la (când) la;
.
Valorile și depind de forma aripii în plan, profilul, răsucirea, etc. precum și numărul de zboruri. La viteze subsonice = 0,2. 0,3, iar la viteze supersonice, focalizarea se schimbă înapoi și = 0,4. 0.5.