¿Qué es Acoplamiento de inercia turbulenta?

El fenómeno de que el ángulo de ataque y el ángulo de deslizamiento lateral cambian mucho debido al momento de inercia de su propia calidad cuando la aeronave está volando en una maniobra de balanceo rápido, también conocido como simpatía inercial. Puede causar pérdida de estabilidad de vuelo o causar daños a la estructura y un choque debido a una carga excesiva.

Si una varilla delgada gira alrededor de un eje, cuando el eje de la varilla delgada forma un ángulo con el eje giratorio, el momento de inercia formado por la fuerza centrífuga continuará aumentando el ángulo hasta que los dos ejes queden perpendiculares entre sí.

Si la aeronave tiene un movimiento de guiñada o cabeceo al rodar, la velocidad angular de rotación resultante generalmente también forma un ángulo con el eje del fuselaje.

El fuselaje de los aviones modernos de alta velocidad se hace más delgado y alar, y el ala se hace cada vez más corta, por lo que el momento de inercia generado por la rotación de la estructura total del cuerpo es similar al de la rotación de una varilla delgada. Este momento aumentará el ángulo.

En este momento, si el momento aerodinámico de la aeronave que juega un papel estabilizador no es suficiente para superar este momento de inercia, es posible que el ángulo de ataque y el deslizamiento lateral varíen mucho durante el balanceo rápido continuo (Figura 1, 2). , lo que resulta en un acoplamiento inercial. Este fenómeno también existe en cohetes y ciertos vehículos de reentrada.

El acoplamiento inercial es un problema de estabilidad de la aeronave y respuesta de control ante grandes perturbaciones. El estudio de tales problemas a menudo utiliza las ecuaciones de movimiento no lineal longitudinal y lateral simultáneo, que son diferentes de los problemas generales de estabilidad y manipulación linealizados.

La especificación de calidad de vuelo a menudo presenta requisitos especiales para las características de acoplamiento inercial de la aeronave (ver calidad de vuelo de la aeronave).

La estructura de los aviones modernos se está volviendo más delgada, y la estabilidad estática del rumbo y el momento de amortiguación aerodinámico se reducen relativamente durante el vuelo a alta velocidad y gran altitud, y el fenómeno del acoplamiento de inercia rodante se vuelve más serio.

Adopte un diseño aerodinámico razonable, aumente el área de la cola vertical para garantizar una estabilidad estática de rumbo suficiente, use aletas dorsales, aletas ventrales, etc. para aumentar el momento de amortiguación, y use estabilizadores, amortiguadores y otros dispositivos de automatización (ver estabilización de aeronaves). o evitar el fenómeno de acoplamiento inercial.