Si un avión tiene el centro de presión de su ala principal detrás del centro de gravedad, ¿es esta estabilidad estática o dinámica?

Answer 1

Cuando el centro de presión está detrás del centro de gravedad y el plano de cola tiene elevación negativa, el momento de cabeceo total de estas tres fuerzas puede sumar cero, con lo cual la aeronave volará con un ángulo de cabeceo constante. Esta situación es un equilibrio estático, pero si las tres fuerzas fueran constantes no habría estabilidad.

La estabilidad resulta del hecho de que, si la aeronave se perturba con la nariz hacia abajo, la velocidad del aire aumenta (suponiendo un empuje constante del motor). En consecuencia, la elevación positiva del ala y la elevación negativa del plano de cola aumentan, entre ellas crean un mayor torque de nariz hacia arriba, y este cambio tiende a oponerse a la perturbación de nariz hacia abajo. Del mismo modo, una perturbación de nariz arriba se opone como resultado de la consiguiente disminución de la velocidad del aire.

Las fuerzas en sí mismas no tienden a mantener el avión en un ángulo de inclinación estable, sino que lo hace el efecto indirecto, que implica el cambio resultante en la velocidad. Esta distinción, la participación de la velocidad, significa que el efecto general es la estabilidad dinámica.

El efecto general no es que la aeronave mantenga un ángulo de inclinación constante en respuesta a una perturbación. Por ejemplo, si una persona dentro de la aeronave se mueve hacia adelante y los controles no se alteran, la aeronave tomará un ángulo de inclinación más pronunciado e irá más rápido, pero “estabilidad” significa que se asentará en un estado constante; el avión evitará la alternativa, que sería una inmersión cada vez más empinada con una velocidad aérea cada vez mayor.

Answer 2

Ninguno.

Tener el centro de presión detrás del centro de gravedad, es necesario tanto para la estabilidad del tono estático como dinámico. Sin embargo, no garantiza ninguno de los dos.

Se debe incluir la acción del estabilizador horizontal para obtener estabilidad estática.

La estabilidad estática es la capacidad para que la nave regrese a cierta actitud establecida de AirSpeed ​​y Pitch.

La estabilidad dinámica es qué tan bien regresa a esa velocidad y actitud. Si la aeronave regresa mientras caza arriba y abajo varias veces, eso es una estabilidad dinámica deficiente. Varios factores afectan la estabilidad dinámica, incluyendo cosas como la masa del avión, la longitud de la cola, el área de superficie y la efectividad del estabilizador horizontal.

Hay dos diagramas en la página de Wikipedia que lo muestran muy bien. El primero muestra tres casos de estabilidad estática (con estabilidad dinámica óptima). Otro cerca de la parte inferior de la página de Wikipedia muestra tres tipos de estabilidad dinámica. Notará que, aunque uno de esos oscila bastante arriba y abajo, todavía se considera estáticamente estable, aunque tiene muy poca estabilidad dinámica. Eventualmente puede alcanzar esa velocidad y actitud del aire original, pero puede tomar muchas oscilaciones. Se llama estabilidad longitudinal porque el eje longitudinal de un avión atraviesa las puntas de las alas y ese es el eje alrededor del cual gira el ángulo de inclinación.

Estabilidad estática longitudinal – Wikipedia

Answer 3

Como recuerdo de mis días jugando con pequeños cohetes cuando era niño, la situación descrita en esta pregunta no describe ninguna estabilidad en absoluto. De hecho, si el centro de presión está frente al centro de gravedad, esto hace que la condición sea completamente inestable.