Úvodní stránka > Princip > Základní poznatky > Podélná stabilita

Podélná stabilita

Základní pojmy

Proč klasické letadlo potřebuje výškovku?

Mnoho lidí si myslí, že výškovka slouží u letadla hlavně pro řízení. Výškovka však má ještě jeden mnohem důležitější úkol a tím je vyrovnávat záporný moment křídla -Mk a tím letadlo stabilizovat. Na obrázku vidíme, že kdyby letadlu upadl ocas, zřítí se. Proto je výškovka u každého letadla životně důležitá.

Jak je tedy možné, že bezocasé letadlo výškovku nepotřebuje?

Vysvětlení je jednoduché. I bezocasé letadlo výškovku potřebuje. Bezocasé letadlo ji však má zabudovanou přímo v hlavním křídle.

Způsoby jak zabudovat výškovku do křídla máme v zásadě dva. Použitím autostabilního profilu křídla a kroucením křídla.

Použití autostabilního profilu křídla

Použití autostabilního profilu je založeno na faktu, že čím je výškovka větší, tím může být blíže u křídla. Může proto nastat případ, že výškovka bude dostatečně velká na to, aby splynula s odtokovou hranou křídla, jak je tomu na obrázku níže.

Autostabilní profil se liší od klasického tím, že jeho střední křivka je prohnutá ve tvaru písmene S. Toto prohnutí způsobuje, že na zadní straně profilu vzniká nový kladný moment +Mv , který vyrovnává záporný moment klasického profilu -Mk.

Autostabilní profil můžeme tedy rozdělit na dvě části - na klasický profil a výškovku.

Pozn. Ve skutečnosti však autostabilní profil musí mít mírně kladný klopivý moment. Proč se dozvíte v kapitole pro pokročilé

Použití kroucení křídla

Na rozdíl od autostabilního profilu, kroucení křídla lze užít pouze u šípovitého samokřídla.

Existují dva druhy kroucení. Geometrické kroucení křídla a Aerodynamické kroucení křídla.

Výškovku zde nahrazují konce křídel.

Aerodynamické kroucení křídla

U aerodynamického kroucení křídla je u kořene křídla klasický profil se záporným momentem -Mk, který přechází směrem ke koncům křídel na profil autostabilní s kladným momentem +Mv. Momenty se tedy vyrovnávají a letadlo je stabilní. Opět ve skutečnosti musí být celkový moment mírně kladný viz. v kapitola pro pokročilé.

Geometrické kroucení křídla

U geometrického kroucení se využívá po celé délce křídla klasický profil, ale protože profil u kořene je nastaven na větší úhel náběhu než na konci, vzniká zde vyšší vztlaková sila F, než na konci křídla F, jak je vidět na obrázku, a tím na rameni a vzniká nový kladný moment +M, který vyrovnává záporný moment profilů -Mk. I zde platí, že moment musí být mírně kladný, aby bylo letadlo stabilní viz. Pro pokročilé.

Shrnutí

Výškovka u klasického letadla slouží nejen k řízení, ale také ke stabilizaci.

Bezocasé letadlo má také výškovku, která však splývá s odtokovou hranou křídla.

Pro stabilizaci samokřídla využíváme buď autostabilního profilu, nebo geometrické nebo aerodynamické kroucení křídla.

Výškovku u autostabilního profilu nahrazuje odtoková hrana.

Výškovku u kroucení křídla nahrazují konce křídel. Toto kroucení lze úspěšně užít pouze u šípovitého samokřídla.

Dodatek

Bohužel toto je velmi zjednodušené vysvětlení principu bezocasého letadla. Letadlo jsme sice stabilizovali, ale již jsme neuvažovali to, že bude letadlo nějakou vnější silou (například poryvem větru, nebo zásahem do řízení) vychýleno ze stabilní polohy, nepočítali jsme s váhou letadla, se vztlakovou silou a mnoha dalšími faktory ovlivňující stabilní let. Vysvětlení této problematiky je složitější a proto jsem ho zařadil do kapitoly "Pro pokročilé".