راهکار افزایش مانورپذیری هواپیما

با سلام این یادداشت علمی بسیار مهم است لطفا تا انتها مطالعه فرمایید.

راهکارهای افزایش مانور پذیری هواپیما ( جنگنده ها)
#### دسته اول : مشتقات طولی
۱) مشتق (CL_alpha) ، که همان شیب منحنی برآ است .
تاثیر : هرچه بزرگتر باشد ، گشتاور بیشتر به ازای آلفا بیشتر در نتیجه پاسخ سریع تر.
۲) مشتق (CL_max) ، که همان حداکثر برآ است.
تاثیر : سبب افزایش سقف مانور .
۳) مشتق (Cm_alpha)، که همان پایداری استاتیکی طولی است.
تاثیر : برای حالت پایدار باید منفی باشد اما برای مانور باید ناپایدار باشد یعنی کمتر منفی و رو به مثبت و گاهی مثبت.
۴) مشتق (Cm_q)، میرایی پیچ است.
تاثیر : باید منفی و کافی باشد وگرنه نوسان میکند.
۵) مشتق (Cm_delta_e)، همان قدرت الویتور است.
تاثیر : هرچه بزرگتر باشد گشتاور پیچ بیشتر است.
۶) مشتق (CL_delta_e)، همان اقر الویتور بر روی برآ است.
تاثیر : کمک به مانور .
۷) مشتق (Cm_alpha_dot)، تاخیر در داون واش
تاثیر : اثر روی فاز یا پهنای باند که سرعت پاسخ را می گوید.

#### دسته دوم : مشتقات عرضی - سمتی
۱) مشتق (Cl_beta)، همان پایداری رول است یا اثیر دایهدرال یا زاویه هفتی بال .
تاثیر : اگر منفی باید پایدار است اما برای مانور بیشتر باید مقدار کمی منفی یا مثبت باشد.
۲) مشتق (Cn_beta)، همان پایداری جهت یا (weathercock).
تاثیر : اگر مثبت باشد پایدار است لذا برای مانور مقدار کم آن و حتی منفی.
۳) مشتق (Cl_p)، همان میرایی رول است.
تاثیر : مقدار منفی و بزرگ آن سبب ، رول سریع و بدون نوسان.
۴) مشتق (Cn_r)، همان میرایی یاو است.
تاثیر : مقدار منفی و کافی آن مد نظر است.
۵) مشتق (Cl_delta_a)، همان قدرت ایلرون است.
تاثیر : هرچه بزرگ باشد رول. سریع تر است.
۶) مشتق (Cn_delta_a)، همان یاو معکوس است.
تاثیر : باید مقدار کمی باشد.
۷) مشتق (Cl_sigma_r)، اثر رادر بر روی رول .
تاثیر : کمک به چرخش
۸) مشتق (Cn_sigma_r)، همان قدرت رادر است.
تاثیر : هرچه بزرگتر باشد یاو سریع تر است.
۹) مشتق (Cl_r, Cn_p) همان کوپلینگ ها هستند.
تاثیر : مقدار کم آن ها کنترل را ساده تر میکند.

#### دسته سوم پارامترهای بال :
۱) افزایش سوییپ یا زاویه عقبگرد بال .
مشتقات تحت تاثیر :
سبب کاهش (CL_alpha)
سبب کاهش (Cl_p) بدتر است.
سبب افزایش (Cn_beta)
تاثیر : بهتر است اما مانور کندتر میشود.
۲) کاهش اسپکت ریشیو یا بال کوتاه تر .
مشتقات تحت تاثیر :
سبب کاهش (CL_alpha)
سبب کاهش (CL_max)
سبب افزایش (Cl_p) بهتر است.
تاثیر : رول سریع تر ، ولی برآ کمتر.
۳) افزایش ضخامت بال
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (CL_alpha)
سبب افزایش (CL_max)
تاثیر : برآ افزایش اما درگ هم افزایش
۴) افزایش دایهدرال یا زاویه هفتی بال
مشتقات تحت تاثیر :
سبب کاهش (Cl_beta) پایدارتر لذا مانور کمتر.
تاثیر : مانور جانبی کندتر.
۵) زاویه انهدرال یا هشتی بال
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (Cl_beta) ناپایدار تر.
تاثیر : مانور جانبی سریع تر.
۶) لبه حمله پهن تر یا بزرگتر
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش خیلی زیاد (CL_max)
سبب افزایش (Cm_alpha)
تاثیر : مانور در زاویه حمله بالا مثل جنگنده اف ۱۶ و ۱۸.
۷) توییست بال یا پیچیدن بال
مشتقات تحت تاثیر :
سبب توزیع برآ بهتر .
تاثیر : استال کنترل شده.

#### دسته چهارم پارامترهای دم افقی :
۱) افزایش سطح
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (Cm_sigma_e)
سبب کاهش (Cm_alpha)پایدارتر
تاثیر : کنترل قوی تر اما مانور ضعیف تر یا کندتر
۲) کاهش سطح
مشتقات تحت تاثیر :
سبب کاهش (Cm_sigma_e)
سبب افزایش (Cm_aplha)
تاثیر : کنترل ضعیف تر اما مانور بیشتر و سریع تر.
۳) استبلایتر یا دم افقی کاملا متحرک
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش خیلی زیاد (Cm_sigma_e)
تاثیر : کنترل پیچ قوی .
۴) کانارد
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (Cm_sigma_e)
سبب افزایش (CL)
تاثیر : مانور بالا و برآ بیشتر

#### دسته پنجم پارامترهای دم عمودی :
۱) افزایش سطح
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (Cn_bate)
سبب افزایش (Cn_sigma_r)
تاثیر : پایداری جهت بهتر ، مانور یاو کمتر
۲) کاهش سطح
مشتقات تحت تاثیر :
سبب کاهش (Cn_beta)
سبب کاهش (Cn_sigma_r)
تاثیر : یاو سریع تر ولی ناپایدارتر، مانور پذیری بهتر
۳) دم عمودی دوتایی
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (Cn_beta) در زاویه حمله بالا
تاثیر : کنترل بهتر در زاویه حمله بالا مثل جنگنده اف ۱۵ و سوخو ۲۷.
۴) تراست وکتور یا خروجی نازل متحرک
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش خیلی زیاد (Cn_sigma_r)
تاثیر : مانور فوق العاده مانند جنگنده اف ۳۵ و ۲۲

#### دسته ششم سطوح کنترل
۱) افزایش وتر ایلرون
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (Cl_sigma_a)
تاثیر : رول سریع تر .
۲) افزایش اسپن یا طول ایلرون
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (Cl_sigma_a)
تاثیر : رول سریع تر.
۳) وجود الوون (Elevon)
مشتقات تحت تاثیر :
افزایش (Cm_sigma_e, Cl_sigma_a)
تاثیر : مانور ترکیبی
۴) وجود فلپرون(flapperon)
مشتقات تحت تاثیر :
سبب افزایش (CL)
سبب افزایش (Cl_sigma_a)
تاثیر : مانور بالا و برا بالا
۵) تراست وکتور
مشتقات تحت تاثیر :
همه مشتقات کنترلی
تاثیر :مانور در زاویه حمله بالای ۹۰ درجه

#### دسته هفتم پارامترهای جرمی و اینرسی
۱) کاهش ممان (Ixx)
تاثیر : رول سریع تر
۲) کاهش ممان (Iyy)
تاثیر : پیچ سریع تر
۳) کاهش ممان (Izz)
تاثیر : یاو سریع تر
۴) توزیع جرم متمرکز
تاثیر : سبب افزایش مانور پذیری و کاهش ممان اینرسی ها میشود.

جمع بندی نهایی برای افزایش مانور پذیری
در حالت طولی :
۱) مشتق (Cm_alpha ) رو کاهش بده ، بال با سوییپ کم ، و دم افقی کوچک تر .
۲) مشتق (Cm_sigma_e) رو زیاد کن ، با ایجاد کانارد یا دم افقی کاملا متحرک
۳) افزایش (CL_max) با لبه حمله پهن تر ، اسلت و فلپ.
۴) کاهش (Iyy) با جرم متمرکز

در حالت عرضی سمتی :
۱) کاهش یا خیلی منفی تر شدن (Cl_p) با انتخاب بال کوتاه تر.
۲) افزایش (Cl_sigma_a) با بزرگتر کردن ایلرون یا ایلوون
۳) کاهش (Cn_beta) باایجاد دم عمودی کوچک تر یا دم عمودی دوتایی.
۴) افزایش (Cn_sigma_r) با دم عمودی یا رادر بزرگتر و تراست وکتور
۵) طراحی متقارن یا کاهش کوپلینگ ها