Rolstabiliteit Hoogdekker vs Laagdekker

K

Kuperus

New member
ik zit met een aantal mensen te discussieren op een modelbouw forum en daar beweerd iemand dat laagdekker of hoogdekker niet uit maakt in rolstabiliteit.

nou heb ik altijd anders geleerd, maar ik kan het even niet meer verwoorden.

kan iemand (met duidelijke voorbeelden aangeven hoe of wat en waar het ook al weer mee te maken heeft)
 
Het zit hem niet zo zeer in het hoog of laag dekker, maar het feit dat laagdekkers vaak een opwaartse hoek in de vleugel hebben (dihedral) en hoogdekkers niet. De hoek zorgt natuurlijk voor een grotere lift op de lage vleugel en dus voor rolstabiliteit.
 
Burton said:
De hoek zorgt natuurlijk voor een grotere lift op de lage vleugel en dus voor rolstabiliteit.
Click to expand...

Om het iets preciezer te zeggen: De lift is op beide vleugels even groot, maar loodrecht op de vleugel gericht. Als je een paar graden naar rechts rolt staat de lift op de rechtervleugel recht omhoog en de lift op de linkervleugel deels naar binnen gericht, dus met een kleinere verticale component.

P.
 
dat snap ik... maar in z`n algemeenheid wordt gezegt dat een hoogdekker van nature stabiel is, en dat een laagdekker juist die V-stelling nodig heeft om stabiel te zijn.
 
Het aangrijpingspunt van de liftvector zit bij een hoogdekker uiteraard een stuk hoger.
Als het aangrijpingspunt van de zwaartekrachtvector lager zit dan die van de liftvector is er sprake van stabiliteit (rol).
Rollen naar de ene kant veroorzaakt dan een tegenwerkend koppel de andere kant uit.
 
Kuperus said:
dat snap ik... maar in z`n algemeenheid wordt gezegt dat een hoogdekker van nature stabiel is, en dat een laagdekker juist die V-stelling nodig heeft om stabiel te zijn.
Click to expand...

Omdat het zwaartepunt bij een hoogdekker relatief lager ligt dan bij een laagdekker.

Dat gaat de rolbeweging tegen en werkt stabiliserend net als de kiel van een boot.
 
dat dacht ik ook altijd... maar wat hebben ze uitgeprobeerd met een model.

modelzwever genomen van 1.2 kilo en daar een halve kilo lood op een stok van 30cm boven gefabriceerd. zou je dus mogen zeggen dat het CG behoorlijk omhoog loopt... met of zonder gewicht, stuurt het vliegtuig hetzelfde.
 
Wat ik me herinner uit de theorie:

Zo gauw een vliegtuig gaat rollen krijg je een weerhaaneffect, de lage vleugel in de bocht wordt hierdoor beter aangestroomd omdat de hoge vleugel gedeeltelijk afgeschermd wordt door de romp.

Je krijgt ook een luchtstroming om de romp heen omdat je slipt, bij een laagdekker wordt de invalshoek van de hoge vleugel hierdoor iets verhoogt, bij een hoogdekker wordt de invalshoek van de hoge vleugel iets verlaagt. Dit zorgt er dus voor dat een hoogdekker sneller zal willen terugrollen naar z'n uitgangspunt dan een laagdekker.

Sommige hoogdekkers worden hierdoor soms te stabiel waardoor je ze maar moeilijk een bocht in krijgt, daarom krijgen deze een negatieve V-stelling (goed te zien bij bijvoorbeeld AN-124, AN-225). De stabiliteit wordt dan iets minder, maar de wendbaarheid beter.
 
Met hetzelfde model zou dit toch echt uit moeten maken. Met wat voor een bank angle is er ongeveer gevlogen? Is het wellicht een high-tech model met gyro en stabiliteitssysteem?

Kuperus said:
dat dacht ik ook altijd... maar wat hebben ze uitgeprobeerd met een model.

modelzwever genomen van 1.2 kilo en daar een halve kilo lood op een stok van 30cm boven gefabriceerd. zou je dus mogen zeggen dat het CG behoorlijk omhoog loopt... met of zonder gewicht, stuurt het vliegtuig hetzelfde.
Click to expand...
 
Bij een hoogdekker kun je toch ook stellen dat het een soort van pendules effect geeft, wat weer stabiliteit verhogend is.
 
heb net van Coandă hiero een research paper gekregen van 18 MB... als ik dat goed lees en begrijp heeft pendulum gheel bijna 0,0 effect op rolstabiliteit... leuk hoe je altijd weer iets bij kan leren (of herleren wat je vergeten was)
 
Kuperus said:
heb net van Coandă hiero een research paper gekregen van 18 MB... als ik dat goed lees en begrijp heeft pendulum gheel bijna 0,0 effect op rolstabiliteit... leuk hoe je altijd weer iets bij kan leren (of herleren wat je vergeten was)
Click to expand...

Dat is wel opvallend inderdaad, maar bedankt.
 
dash8pilot said:
Je krijgt ook een luchtstroming om de romp heen omdat je slipt, bij een laagdekker wordt de invalshoek van de hoge vleugel hierdoor iets verhoogt, bij een hoogdekker wordt de invalshoek van de hoge vleugel iets verlaagt. Dit zorgt er dus voor dat een hoogdekker sneller zal willen terugrollen naar z'n uitgangspunt dan een laagdekker.
Click to expand...
Een plaatje om dit te verduidelijken:

Terminal Veloci said:
Omdat het zwaartepunt bij een hoogdekker relatief lager ligt dan bij een laagdekker.

Dat gaat de rolbeweging tegen en werkt stabiliserend net als de kiel van een boot.
Click to expand...
Een vliegtuig draait om zijn zwaartepunt heen. Stel dat de vleugels geen V-stelling hebben (dus wijzen de lift vectoren recht naar boven als je recht voor het vliegtuig staat) en lift van de ene vleugel is groter dan die van de andere vleugel: de arm van de liftvectoren blijft hetzelfde, ongeacht de hoogte van het zwaartepunt. Omdat de arm hetzelfde blijft, is het moment om het zwaartepunt hetzelfde en is het effect op de stabiliteit hetzelfde.
Dit in tegenstelling tot een boot: vanwege het water zal het draaipunt van een boot niet in het zwaartepunt liggen en is het dus gunstig om een laag zwaartepunt te hebben.
 
Zo te zien komt dit uit de nieuwe versie Flight Dynamics van de TU Delft. Ik volg je bovenstaande redenering, maar 1 punt betwijfel ik. Je stelt:
Een vliegtuig draait om zijn zwaartepunt heen.
Click to expand...

Dit is maar bij benadering waar. Weet je zeker dat je hier vanuit kunt gaan, zeker waarbij het zwaartepunt dusdanig wordt verplaatst? Zo ja, waarom?

Ik heb er maar even naar gekeken, maar in het volgde document staat meer over het verschil tussen center of mass en instantaneous center of rotation:
http://cafefoundation.org/v2/pdf_tech/Flying.Qualities/PAV.FlyQual.Mil1797A.pdf

Een citaat:
A prominent example is the Space Shuttle, in which confusing acceleration cues played a part in pilot–induced oscillations encountered during approach and landing tests (NASA–CR–163108). In that vehicle the pilot’s station is noticeably aft of the instantaneous center of rotation for elevator inputs, so when he pulls back on the controller he first sinks noticeably before rising.
Click to expand...

Weliswaar gaat dit over het longitudinale geval, maar het geeft aan dat het rotatiepunt totaal anders kan zijn dan het zwaartepunt.
 
Last edited:
Kuperus said:
heb net van Coanda hiero een research paper gekregen van 18 MB... als ik dat goed lees en begrijp heeft pendulum gheel bijna 0,0 effect op rolstabiliteit... leuk hoe je altijd weer iets bij kan leren (of herleren wat je vergeten was)
Click to expand...

Hoe kunnen ze iets zeggen over de rolstabiliteit als er geen rolroeren op zaten? En meten ze de kracht die nodig was voor eenzelfde rollrate (in dit geval kennelijk als gevolg van gieren met richtingsroer)? Of werd er enkel gekeken naar hoe snel het herstel was bij eenzelfde bank angle? Het lijkt mij dat een hoger zwaartepunt voor lichtere rolkrachten en minder rol stabiliteit zal zorgen. Echter zorgt een significante toename van het gewicht weer voor grotere benodigde rolkrachten en een grote stabiliteit (zolang het model in ieder geval nog niet instabiel is geworden).

Wil je dus puur kijken naar het effect van de verticale verandering van het zwaartepunt, dan moet je andere factoren wel constant houden en niet het totale gewicht toe laten nemen. Dus hetzelfde gewicht eronder hangen ter vergelijking, niet vergelijken met een model zonder het hele gewicht. Maar wellicht kan je wat meer uitleggen erover, link wellicht?
 
dash8pilot said:
Wat ik me herinner uit de theorie:

Zo gauw een vliegtuig gaat rollen krijg je een weerhaaneffect, de lage vleugel in de bocht wordt hierdoor beter aangestroomd omdat de hoge vleugel gedeeltelijk afgeschermd wordt door de romp.

Je krijgt ook een luchtstroming om de romp heen omdat je slipt,
Click to expand...

Weerhaan effect treedt niet op bij een beetje normaal vliegtuig, van C172 tot airliner, dankzij frisé ailerons, differential ailerons, multifunction spoilers etc. Hoogstens dat je weerhaan effect nog ziet bij hele oude zwevers, daar kan het dan ook handig zijn om gelijktijdig met inrollen voeten te gebruiken om slippen te voorkomen. In alle gevallen is er dus geen slip naar buiten en gaat je verhaal niet op.

Als het zwaartepunt verder weg ligt van de vleugel, hoger of lager, zal het zwaarder rollen worden omdat het aangrijppunt van het rolmoment anders wordt, de hoek wordt minder haaks. Alleen zegt zwaarder sturen niets over stabiliteit, alleen over de effectiviteit van de rolroeren.
 
Firekiddo said:
Zou een piloot hierop daadwerkelijk een goed wetenschappelijk correct antwoord kunnen geven?
Click to expand...

Hangt van de kennis van de piloot af. De algemene achtergrond van de gemiddelde piloot zal hier zeker niet voldoende voor zijn. Maar er zou best wel EEN piloot (of wetenschapper met brevet zo je wil) kunnen zijn met een wetenschappelijk onderbouwd antwoord.
 
Veel piloten hebben alleen maar databases geleerd ipv de theorie echt te snappen, die zullen dus inderdaad geen goed antwoord kunnen geven ;)

Wat betreft je eerdere comment: het gaat hier over stabiliteit, over het algemeen wordt dan dus gesproken over verstoringen zonder bewuste input van de piloot. Dus geen input van ailerons of spoilers. Het effect van frisé spoilers treedt dan dus niet op. Om deze uncommanded roll in te zetten zal 1 vleugel tijdelijk meer lift moeten leveren, waardoor deze ook meer weerstand krijgt, waardoor toch deze slip ontstaat.
Dit is in ieder geval hoe het bij mij op de KLS werd uitgelegd, ik neem toch aan de afdeling Principles of Flight er niet helemaal naast zou hebben gezeten ;)
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top