Jelikož se letadlo zpomalí, proč se určitý úhel náběhu otáčí rychleji?

14

Ve videu "Maneuvering during Slow Flight" vypravěč uvádí, že zatímco letící zpomaluje, bude letoun méně citlivý na křidélko a další řídící vstupy. On také říká, že letadlo bude rychlejší v určitém úhlu boku, než kdyby lietadlo letělo normální rychlostí. Moje otázka zní: proč se letoun zrychluje při nižší rychlosti?

Takže v podstatě to, co se ptám, je, jak se letadlo zpomalí, proč by se to začalo otáčet rychleji, než kdy bylo v rychlém letu?

                             

Část videa, o které jsem zmatená, je v 1:16

    
dané Crafterguy 24.05.2017 04:05

6 odpovědí

18

Rychlost otočení závisí na následujících dvou položkách:

  • Vodorovná složka zdvihu (centrielní síla)
  • Tangenciální rychlost letadla (true airspeed)

Rychlost nebo otáčky jsou přímo úměrné horizontální složce zdvihu a nepřímo úměrné tangenciální rychlosti letadla.

Pro daný úhel boku budou svislé a vodorovné komponenty výtahu stejné, bez ohledu na rychlost letu v rovinném letu.

Následkem toho bude letoun zažívat stejné středové zrychlení bez ohledu na rychlost.

Vzhledem k tomu, že tangenciální rychlost je pomalejší, jakýkoli druh centrifugační síly způsobí vyšší rychlost otáčení pro pomalejší létající letoun, na rozdíl od rychlejšího pohybujícího se letadla, a to může být prokázáno centrietální rovnicí zrychlení

$$ a_c = \ frac {v ^ 2} {r} $$

tak oba pomalé létající letouny s pravým vzdušným rychlostem $ v_s = 100 $ uzlů a rychlý létající letoun s pravou rychlostí vzduchu $ v_f = 200 $ uzlů vykazují stejné centripetální zrychlení.

$$ \ dfrac {v_s ^ 2} {r_s} = \ dfrac {v_f ^ 2} {r_f} = 4 \\ dfrac {v_s ^ 2} {r_f} $$

nebo, $$ \ dfrac {1} {r_s} = \ dfrac {4} {r_f} $$

Následně $ r_s < r_f $; v tomto případě $ r_f = 4 \ r_s $

Protože úhlová rychlost se rovná tangenciální rychlosti dělené poloměrem.

$$ \ omega = v / r $$

Úhlová rychlost pomalejšího letadla bude větší než u rychlejších letounů.

$$ \ omega_s = v_s / r_s $$

a

$$ \ omega_f = \ dfrac {v_f} {r_f} = \ dfrac {2 \ v_s} {4 \ r_s} = \ frac {1} {2} w_s $$

Takže naše dvakrát pomalé letadlo se dvakrát rychleji stává rychlejší, jaký je za těchto podmínek

    
odpověděl 24.05.2017 04:28
12

Jiný způsob vysvětlení je jednodušší:

Dvě vozidla, která vedou rychlostí 10 m / s a 100 m / s, provádějí obě stupně 180 stupňů doleva.

Úlovkem je, že každé vozidlo musí učinit otočení tak, aby řidič měl pouze zrychlení 0,5G.

Pro vozidlo s rychlostí 10m / s to znamená poloměr otáčení 20m Toto vozidlo dokončí zatáčku o více než 6 vteřin a pokrývá 62,8 m.

Pokud se jede 100m / s, bude mít poloměr otáčení 2000m stejné boční síly. Dokončí svou otočení za 63 sekund při překročení vzdálenosti 6283 m.

Stručně řečeno, pomalejší jízdní vůz může učinit mnohem rychlejší.

Stejné myšlení lze použít i při létání.

EDIT
Díky za upotávky!

    
odpověděl 24.05.2017 10:42
11

Klíčové slovo je "rychlost". To znamená, že pokud cestujete pomaleji, bude trvat méně času, než dokončíte otáčky o 360 stupňů, než kdybyste šli rychle. Je to stejné jako při řízení auta.

Chcete-li dokončit otáčky rychle vysokou rychlostí, potřebujete strmější úhlový úhel v porovnání s úhlem, který byste potřebovali při nízké rychlosti.

    
odpověděl 24.05.2017 05:51
8

Hmotnost se při různých rychlostech nezmění, takže zdvih se také nezmění, pokud zachováváte stejný úhel náklonu. Při nižších rychlostech je však kinetická energie, jejíž směr se musí měnit v obraze, menší, takže stejná síla zdvihu má méně práce.

Křídlové křídlo vytváří boční sílu, která se používá jako centrielní síla. Tato síla skutečně táhne letadlo stranou do nového směru pohybu. Když se bankovka otočí, centrofetální síla zrychluje letadlo na stranu a zpomalí původní součást rychlosti, takže směr vektoru rychlosti se neustále mění, zatímco jeho skalární hodnota zůstává konstantní. Pokud je rychlost převodu nižší, otáčení může být rychlejší.

    
odpověděl 24.05.2017 06:50
4

Prosíme, prosím, odpustit můj jednorázový: protože je velmi obtížné otočit kuličku s rychlostí.

Stejný úhel náběhu => stejná síla otáčení. Mnohem méně inerciální energie se otočí, když letoun letí pomalu.

    
odpověděl 24.05.2017 15:26
0

Při otáčení se zrychlení používá k přesměrování směru jízdy. Je-li počáteční rychlost nízká (pomalý let), je pro přesměrování vašeho cestování potřebné méně zrychlení (úhel * času).

Je-li počáteční rychlost vysoká (letadlo SR-71 Mach 3.2), je potřebné další zrychlení (úhel náběhu * času) k přesměrování vašeho cestování.

Bankovní úhel zde popisuje zrychlení, protože účinně odhaluje část "zvedání" do vodorovného směru, což způsobuje změnu směru.

Samozřejmě létá rovnou a rovnou, výtah je zvyklý na to, aby přesně působil proti síle gravitace. V úrovni otáčení se někteří z výtahu křídla používají k tomu, aby změnil směr jízdy (horizontální zrychlení) a přidá se zpětný výtah ke zvýšení úhlu náběhu a způsobuje dočasné zvýšení zdvihu při otáčení. (To by vás mohlo trochu zpomalit v turnu.)

Takže jednoduchá odpověď je, že méně energie (zrychlení * čas) stráveného při otáčení pomalého objektu než rychlého objektu.

    
odpověděl 26.05.2017 02:37

Přečtěte si další otázky týkající se značek