Schwanzbereich für gegebene Schwanzwirkungsgrad Taschenrechner

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Statische Stabilität und Kontrolle

Einführung und maßgebliche Gleichungen

Flugzeugdesign

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✖Der Referenzbereich ist willkürlich ein Bereich, der für das betrachtete Objekt charakteristisch ist. Bei einem Flugzeugflügel wird die Grundrissfläche des Flügels als Referenzflügelfläche oder einfach als Flügelfläche bezeichnet.ⓘ Referenzbereich [S]			+10% -10%
✖Der Auftriebskoeffizient ist ein dimensionsloser Koeffizient, der den von einem Auftriebskörper erzeugten Auftrieb mit der Flüssigkeitsdichte um den Körper herum, der Flüssigkeitsgeschwindigkeit und einer zugehörigen Referenzfläche in Beziehung setzt.ⓘ Auftriebskoeffizient [C_L]			+10% -10%
✖Der Flügelauftriebskoeffizient ist der Auftriebskoeffizient, der (nur) mit dem Flügel eines Flugzeugs verbunden ist. Es handelt sich um eine dimensionslose Größe.ⓘ Flügelauftriebskoeffizient [CW_lift]			+10% -10%
✖Heckauftriebskoeffizient ist der Auftriebskoeffizient, der (nur) dem Heck eines Flugzeugs zugeordnet ist. Es ist eine dimensionslose Größe.ⓘ Ladebordwand-Koeffizient [CT_lift]			+10% -10%
✖Der Heckwirkungsgrad ist definiert als das Verhältnis des dynamischen Drucks am Heck zum dynamischen Druck am Flügel eines Flugzeugs.ⓘ Schwanzeffizienz [η]			+10% -10%

✖Der Höhenleitwerksbereich ist der Bereich des Höhenleitwerks eines Flugzeugs.ⓘ Schwanzbereich für gegebene Schwanzwirkungsgrad [S_t]

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Formel

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Schwanzbereich für gegebene Schwanzwirkungsgrad

Formel

`"S"_{"t"} = "S"*("C"_{"L"}-"CW"_{"lift"})/("CT"_{"lift"}*"η")`

Beispiel

`"1.803768m²"="5.08m²"*("1.108"-"1.01")/("0.3"*"0.92")`

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Schwanzbereich für gegebene Schwanzwirkungsgrad Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Horizontaler Heckbereich = Referenzbereich*(Auftriebskoeffizient-Flügelauftriebskoeffizient)/(Ladebordwand-Koeffizient*Schwanzeffizienz)
S_t = S*(C_L-CW_lift)/(CT_lift*η)
Diese formel verwendet 6 Variablen

Verwendete Variablen

Horizontaler Heckbereich - (Gemessen in Quadratmeter) - Der Höhenleitwerksbereich ist der Bereich des Höhenleitwerks eines Flugzeugs.
Referenzbereich - (Gemessen in Quadratmeter) - Der Referenzbereich ist willkürlich ein Bereich, der für das betrachtete Objekt charakteristisch ist. Bei einem Flugzeugflügel wird die Grundrissfläche des Flügels als Referenzflügelfläche oder einfach als Flügelfläche bezeichnet.
Auftriebskoeffizient - Der Auftriebskoeffizient ist ein dimensionsloser Koeffizient, der den von einem Auftriebskörper erzeugten Auftrieb mit der Flüssigkeitsdichte um den Körper herum, der Flüssigkeitsgeschwindigkeit und einer zugehörigen Referenzfläche in Beziehung setzt.
Flügelauftriebskoeffizient - Der Flügelauftriebskoeffizient ist der Auftriebskoeffizient, der (nur) mit dem Flügel eines Flugzeugs verbunden ist. Es handelt sich um eine dimensionslose Größe.
Ladebordwand-Koeffizient - Heckauftriebskoeffizient ist der Auftriebskoeffizient, der (nur) dem Heck eines Flugzeugs zugeordnet ist. Es ist eine dimensionslose Größe.
Schwanzeffizienz - Der Heckwirkungsgrad ist definiert als das Verhältnis des dynamischen Drucks am Heck zum dynamischen Druck am Flügel eines Flugzeugs.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Referenzbereich: 5.08 Quadratmeter --> 5.08 Quadratmeter Keine Konvertierung erforderlich
Auftriebskoeffizient: 1.108 --> Keine Konvertierung erforderlich
Flügelauftriebskoeffizient: 1.01 --> Keine Konvertierung erforderlich
Ladebordwand-Koeffizient: 0.3 --> Keine Konvertierung erforderlich
Schwanzeffizienz: 0.92 --> Keine Konvertierung erforderlich

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

S_t = S*(C_L-CW_lift)/(CT_lift*η) --> 5.08*(1.108-1.01)/(0.3*0.92)

Auswerten ... ...

S_t = 1.80376811594203

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

1.80376811594203 Quadratmeter --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

1.80376811594203 ≈ 1.803768 Quadratmeter <-- Horizontaler Heckbereich

(Berechnung in 00.020 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von Vinay Mishra

Indisches Institut für Luftfahrttechnik und Informationstechnologie (IIAEIT), Pune

Vinay Mishra hat diesen Rechner und 300+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Maiarutselvan V.

PSG College of Technology (PSGCT), Coimbatore

Maiarutselvan V. hat diesen Rechner und 300+ weitere Rechner verifiziert!

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Heckhubkoeffizient für den gegebenen Nickmomentkoeffizienten

Gehen Ladebordwand-Koeffizient = -Koeffizient des Heckneigungsmoments*Referenzbereich*Mittlerer aerodynamischer Akkord/(Schwanzeffizienz*Horizontaler Heckbereich*Seitenleitwerksmomentarm)

Heckhubkoeffizient für gegebenes Nickmoment

Gehen Ladebordwand-Koeffizient = -2*Pitching-Moment aufgrund des Schwanzes/(Seitenleitwerksmomentarm*Freestream-Dichte*Schwanzgeschwindigkeit^2*Horizontaler Heckbereich)

Heckwirkungsgrad für gegebene Auftriebskoeffizienten

Gehen Schwanzeffizienz = Referenzbereich*(Auftriebskoeffizient-Flügelauftriebskoeffizient)/(Ladebordwand-Koeffizient*Horizontaler Heckbereich)

Schwanzbereich für gegebene Schwanzwirkungsgrad

Gehen Horizontaler Heckbereich = Referenzbereich*(Auftriebskoeffizient-Flügelauftriebskoeffizient)/(Ladebordwand-Koeffizient*Schwanzeffizienz)

Heckhubkoeffizient der Flügel-Heck-Kombination

Gehen Ladebordwand-Koeffizient = Referenzbereich*(Auftriebskoeffizient-Flügelauftriebskoeffizient)/(Schwanzeffizienz*Horizontaler Heckbereich)

Gesamthubkoeffizient der Flügel-Heck-Kombination

Gehen Auftriebskoeffizient = Flügelauftriebskoeffizient+(Schwanzeffizienz*Horizontaler Heckbereich*Ladebordwand-Koeffizient/Referenzbereich)

Wing Lift Koeffizient der Wing-Tail-Kombination

Gehen Flügelauftriebskoeffizient = Auftriebskoeffizient-(Schwanzeffizienz*Horizontaler Heckbereich*Ladebordwand-Koeffizient/Referenzbereich)

Einfallswinkel des Schwanzes

Gehen Heckeinfallswinkel = Horizontaler Anstellwinkel des Hecks-Flügelanstellwinkel+Flügeleinfallswinkel+Abwaschwinkel

Einfallswinkel des Flügels

Gehen Flügeleinfallswinkel = Flügelanstellwinkel-Horizontaler Anstellwinkel des Hecks-Abwaschwinkel+Heckeinfallswinkel

Anstellwinkel des Flügels

Gehen Flügelanstellwinkel = Horizontaler Anstellwinkel des Hecks+Flügeleinfallswinkel+Abwaschwinkel-Heckeinfallswinkel

Anstellwinkel am Heck

Gehen Horizontaler Anstellwinkel des Hecks = Flügelanstellwinkel-Flügeleinfallswinkel-Abwaschwinkel+Heckeinfallswinkel

Downwash-Winkel

Gehen Abwaschwinkel = Flügelanstellwinkel-Flügeleinfallswinkel-Horizontaler Anstellwinkel des Hecks+Heckeinfallswinkel

Total Lift der Wing-Tail-Kombination

Gehen Auftriebskraft = Auftrieb durch Flügel+Heben durch Schwanz

Nur wegen des Flügels anheben

Gehen Auftrieb durch Flügel = Auftriebskraft-Heben durch Schwanz

Nur wegen des Hecks anheben

Gehen Heben durch Schwanz = Auftriebskraft-Auftrieb durch Flügel

Schwanzbereich für gegebene Schwanzwirkungsgrad Formel

Horizontaler Heckbereich = Referenzbereich*(Auftriebskoeffizient-Flügelauftriebskoeffizient)/(Ladebordwand-Koeffizient*Schwanzeffizienz)
S_t = S*(C_L-CW_lift)/(CT_lift*η)

Erzeugt der horizontale Stabilisator Auftrieb?

Ja, aber nicht, um zum Gesamtaufzug des gesamten Flugzeugs beizutragen. Die horizontalen Stabilisatoren / Aufzüge nutzen die aerodynamische Kraft des Auftriebs, um die Nase des Flugzeugs anzuheben oder abzusenken („Änderung der Neigung“).

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