What är förhållandet mellan drag och sänkt hastighet?
Jag borste bara på grundläggande aerodynamik och jag har något jag vill klargöra om att flyga i området omvänd kommando. Jag gick upp i min 172 den andra dagen och märkte följande medan du övade långsam flygning:
- Jag är på rak och jämn flygning, och jag går långsamt (smutsigt) som jag brukar göra. Jag drar tillbaka kraften och sedan lyfter jag näsan till en jämn inställning något för att blöda av lite lufthastighet samtidigt som jag håller samma höjd. När jag kom in på baksidan av kraftkurvan ställde jag upp en flyghastighet som var betydligt högre än Vso men under L / D max, vilket i detta fall råkade vara 55-56 Knots. Men den här gången har jag inte lagt till någon kraft och jag slog precis för 55 knop för att se vad som skulle hända. Flygplanet började sjunka (sjunker), vilket är egentligen vad jag förväntade mig att göra.
Min begränsade förståelse för varför detta händer är att total drag (mest inducerad dra vid hög AOA) överstiger tryckkraften och flygplanet utvecklar en diskbänk för att försöka återfå jämvikten. Är detta rätt? Kan någon med mer kunskap förklara varför detta händer? Kanske tänker jag det ... Jag vet bara att det höga draget vid låga flyghastigheter resulterar i en hög sänkningshastighet. Jag kan bara inte förklara exakt varför. Vissa människor har sagt att vikten överstiger hissen, men jag är ganska säker på att detta inte är fallet eftersom flygplanet inte är stallat.
2 svar
total drag (mostly induced drag at high AOA) exceeds thrust available and the airplane develops a sink to try to regain equilibrium.
Det är exakt rätt. I bästa fall L / D är inducerad dragning hälften av totalt drag och vid lägre hastigheter blir det dominerande och växer med inversen av flyghastigheten.
Some people have said that weight exceeds lift, but I'm pretty sure this isn't the case.
Det gjorde du bra att inte lyssna på dessa människor. Om flygplanet inte accelererar nedåt, är hissen fortfarande lika med vikt. Vid en konstant diskhastighet accelererar inte flygplanet.
Som du säger är flygplanet i jämvikt. Eftersom du väljer att lägga till mindre kraft än vad som var nödvändigt för flygplan, uppträdde flygplanet som en glider. Låt mig använda en svängare för min förklaring. Nedan är en med dominerande krafter som läggs till som pilar i flygplan. Det finns helt klart inget att kompensera dra (rött):
Dettaflygplanärinteijämviktochgörvaddugjordeförattsaktaner:Detflygernivåmedandragetöverstigerdragkraften(vilketärperdefinitionnolliensvängare).
Såvadskamangöra?Precissomnärmanflygerentur,kommerpilotennuattlutahissvektorn.Detärdenstörstakraftenpåhanskommando,ochhangördetgenomattläggasigner.Nuärflygplanetienglid,flygriktningenärnågotnereochhissvektorn(somärperdefinitionvinkelrättmotflyghastigheten,somåterigenärlikamedflygriktningenomdetintefinnsvind)ärlikalutadframåt.Såhärvisarnästaskiss:
Nuharvienkomponentavhisssompekarframåt,ochdenkomponentenärlikaochmotsattattdra.Restenavhissenbehövsförattkompenseravikten,sålyftkraftenärenlitenmängdstörreänvikten.Sinkhastighetenärhastighetstidervinkelvinkeln,somisinturärvadsombehövsföratthasinusavhissen $ L $ lika dra $ D $ . Matematiskt sett är detta: $$ D = L \ cdot sin (\ gamma) \; \; \; \ text {and} \; \; \\ \ gamma = arcsin \ left {\ frac {D } {L} \ right) $$ med $ \ gamma $ som vinkeln för flygriktningen i förhållande till horisonten. Sinkhastigheten $ v_z $ är $$ v_z = v \ cdot sin (\ gamma) = v \ cdot \ frac { D} {L} $$ Det är det direkta svaret på din fråga: Sinkhastigheten är en produkt av hastighet och den inverse av lift-to-drag-förhållandet. Vid små vinklar är förhållandet ungefär lika med sin sinus när det uttrycks i radianer, så jag lämnade trigonometri ur den sista ekvationen.
Låt oss först lägga till en annan punkt så att vi kan jämföra alla 3 vid 55 knop "baksidan av effektkurvan".
1 är horisontellt mot horisonten. 2 ligger i nedåtgående vinkel mot horisonten. 3 faller snabbare. Det här är typ av vad du gör när du närmar dig för landning och modulering av din gaspedal. Kom ihåg PITCH CONTROLS AIRSPEED. När du skär kraften kommer näsan att falla och hastigheten ökar ("planet utvecklar en sjunka för att försöka återfå jämvikt") tills hissen lyfter näsan, sänker lufthastigheten.
Detta förhållande (jämvikt) av framåtriktad CG och hisshöjd är grundläggande för att förstå hur höjdregleringarna går fort. Låt oss nu lägga till nummer 4, mer kraft än 1. Ditt plan kommer CLIMB vid 55 knop!
Nu "högt drag vid låga flyghastigheter resulterar vanligtvis i en hög diskningshastighet". Detta är vad flikar är för. Ju mer dra, desto brantare är nedstigningsvinkeln.
Observera att du kan ändra din nedstigningsvinkel (sinkfrekvens) vid CONSTANT AIRSPEED genom att antingen minska strömmen eller lägga till flikar. Båda teknikerna kan användas för landningar.
Läs andra frågor om taggar aerodynamics slow-flight drag descent Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna