Stabilitet (flygmekanik)

Negativ stabilitet för ett flygplan innebär att planets aerodynamik är sådan att flygplanet vid en störning spontant förstärker störningen, vilket gör att flygplan med sådan design ofta är beroende av datoriserade styrsystem som stabiliserar planet, planet uppfattas då som stabilt av piloten.

Tippstabilitet

Tippstabilitet är det man vanligtvis pratar om när talar om stabilitet för flygplan. För att en störning i anfallsvinkel α inte skall förstärkas, så måste en ökning av α ge en minskning av tippmoment vilket kan uttryckas som att derivatan på tippmomentet med avseende på α måste vara negativ:

${\frac {\partial C_{m,tp}}{\partial \alpha }}<0$

Momentet kring flygplanets tyngdpunkt med bidrag från stabilisatorn:

$C_{m,tp}=C_{m,ac_{wb}}+C_{L_{wb}}\left(h-h_{ac_{wb}}\right)-V_{H}C_{L,t}$

• h = avståndet från vingens framkant till tyngdpunkten normerad med kordan.
• h_acwb = avståndet från vingens framkant till det aerodynamiska centrumet för vingen och flygkroppen normerad med kordan.

Där V_H är stabilisatorvolym kvoten

$V_{H}\equiv {\frac {l_{t}S_{t}}{cS}}$

• l_t = avståndet från tyngdpunkten till det aerodynamiska centrumet för stabilisatorn.
• S_t = arean för stabilisatorn.
• c = kordan för vingen.
• S = arean för vingen.

${\frac {\partial C_{m,tp}}{\partial \alpha }}=a\left[\left(h-h_{ac_{wb}}\right)-V_{H}{\frac {a_{t}}{a}}\left(1-{\frac {\partial \epsilon }{\partial \alpha }}\right)\right]$

$a\equiv {\frac {\partial C_{L_{wb}}}{\partial \alpha }}$

$a_{t}\equiv {\frac {\partial C_{L,t}}{\partial \alpha }}$

Neutralpunkten

Neutralpunkten är det läget för tyngdpunkten på flygplanet som gör att tippmomentet är oberoende av anfallsvinkeln.

$h_{n}=h_{ac_{wb}}+V_{H}{\frac {a_{t}}{a}}\left(1-{\frac {\partial \epsilon }{\partial \alpha }}\right)$

Plan med negativ stabilitet

• Grumman X-29
• Saab 39 Gripen
• Dassault Rafale

Se även

• Aerodynamiska koefficienter
• Phugoidrörelse
• Dutch roll

Referenser

Tryckta källor

• Anderson, John David (1989) (på engelska). Introduction to flight. McGraw-Hill series in aeronautical and aerospace engineering, 99-0809456-4 (3. ed.). New York: McGraw-Hill. Libris 4495961. ISBN 0-07-001641-0 
• Etkin, Bernard; Reid Lloyd Duff (1996) (på engelska). Dynamics of flight: stability and control (3. ed.). Chichester: Wiley. Libris 4964844. ISBN 0-471-03418-5