Chapter 10

Stability and Control

  1. Lesson 3 of 7, 8 min

    Longitudinal stability, CG আর neutral point

    Wing একা unstable

    Wing-এর lift-এর পরিবর্তন কাজ করে AC দিয়ে (25% chord)। সাধারণত AC, CG-র সামনে। Gust এসে angle of attack বাড়ালে lift বাড়ে, আর CG-র সামনে বাড়তি lift nose আরো উপরে তোলে: Wing একা pitch-এ unstable।

    Tailplane বাঁচায়

    একই gust tailplane-এর angle-ও বাড়ায়। Tailplane CG থেকে অনেক পেছনে (বড় arm), তাই এর ছোট্ট বাড়তি lift-ও একটা বড় nose-down moment দেয়। Tail-এর moment wing-এর moment-এর চেয়ে বড় হলে plane ফিরে আসে: static longitudinal stability। Tailplane হলো longitudinal stability-র প্রধান উৎস।

    CG, neutral point আর static margin

    CG সামনে সরলে tail-এর arm বাড়ে, wing-এর arm কমে: stability বাড়ে। CG পেছনে সরাতে সরাতে একটা বিন্দুতে stability শূন্য হয়: সেটাই neutral point। CG থেকে neutral point পর্যন্ত distance হলো static margin: যত বড়, তত stable।

    CG সরিয়ে দেখো

    Neutral pointFwd limitAft limitNosetailstatic margin 16%
    Stability
    Stick force
    Controllability

    দুই limit-এর ভেতরে। CG যত সামনে, তত stable, তত ভারী stick। যত পেছনে, তত হালকা, তত কম stable।

    • Aft CG limit রাখা হয় neutral point-এর কিছুটা সামনে, যাতে ন্যূনতম stability থাকে।
    • Forward CG limit রাখা হয় যাতে সবচেয়ে খারাপ অবস্থায়ও (flare, rotation) যথেষ্ট controllability থাকে।
    • CG সামনে: stability বেশি, controllability কম, stick force বেশি। CG পেছনে: উল্টো।
    • Aft CG-র কিছু সুবিধাও আছে: tail-এর down load কম, তাই stall speed একটু কম আর একই power-এ cruise একটু দ্রুত।

    অন্য অংশগুলো কী করে

    • Fuselage আর nacelle: সাধারণত destabilizing।
    • Wing-এর downwash tail-এর কাজ কমায়: stability কমায়।
    • Thrust line CG-র নিচে হলে thrust বাড়ালে nose-up: destabilizing।
    • Flap: tail-এ downwash বাড়ায় আর dynamic pressure কমায়: destabilizing।

    Graph-এ CM বনাম CL-এর slope negative হলে plane statically stable, slope যত খাড়া তত বেশি stable।

    Trim

    সব moment শূন্য রাখা যায় pilot-এর জোরে, trim tab দিয়ে, wing tank থেকে পেছনের trim tank-এ fuel সরিয়ে, বা powered control-এর actuator-এর bias দিয়ে।

    CG forward limit কেন রাখা হয়?
    যাতে elevator দিয়ে যথেষ্ট pitch control থাকে (controllability), বিশেষ করে landing flare আর rotation-এ।
    Next: Stick force per g, phugoid আর short period