Could ett stort plan glida betydande avstånd, samma en vanlig glider (1000 km eller ungefär)?

17

Verkar som en vanlig glidflygplan inte är begränsad av sin glidstigningsfrekvens och kan flyga mycket mer än detta. Den använder luftmassor som rör sig uppåt för att få höjden.

  • Är dessa effekter begränsade av planetens storlek?
  • Kan en flygplan få höjd gratis med dessa "uppåtvindande vindar"?
  • Kan ett flygplan glida 1000 km?
uppsättning h22 11.12.2016 12:11

5 svar

29

Nej, det är inte så att en flyglinje kan glida 1000 km, det beror på att vingen är konstruerad för snabba krysshastigheter, och det är mycket tyngre jämfört med den lyft som genereras än en glider. Glidflygplan är lätta och har stora vingar för deras vikt, vilket innebär att de kan lyftas av kraftfulla luftströmmar. En flyglinje kommer inte att kunna göra det.

Den längsta glidningen av ett flygplan som jag känner till var Air Transat 236 , som glidde omkring 98 mil (nästan 160 km) från kryssningshöjd till Azorerna efter att den sprang ur bränsle. Kaptenen var en erfarenhetsglidflygare. Det handlar verkligen om gränsen.

Tänk på att det inte finns något vanligt omkring 1000km i en glider! 1000km är ett mycket långt avstånd och du behöver en mycket bra glidflygplan och en väldigt erfaren pilot på bara de rätta förhållandena.

    
svaret ges 11.12.2016 16:49
17

För det första kräver 1000 km gliderutflykt tre förutsättningar:

  • Utmärkt väder för hela resan. Starka termiska ämnen som orsakas av mycket sol, en hög molnbas och en instabil atmosfärisk termisk gradient. Ingen nederbörd eller skärmning med cirrusmoln någonstans längs vägen. Eller du begränsar din resa till en fram och tillbaka längs ett bergs åk.
  • En bra pilot. Bråkdelen av piloter som kan på ett tillförlitligt sätt flyga ett avstånd på 1000 km eller mer är mindre än 1% av den totala glidflygpopulationen.
  • En bra glider med vatten ballast.

Därefter begränsar flygplanets sänkhastighet sin förmåga att upprätthålla flygning i termiska ämnen. I Europa är 5 m / s redan en mycket stark termisk, och idealiska platser som Australien eller Namibia skapar värme på 8 till 10 m / s styrka. Om ditt flygplan sjunker med den hastigheten eller snabbare, kommer flygning i en termisk tid bara att fördröja tiden tills all höjd är upptagen. För att täcka något avstånd måste sinkhastigheten vara betydligt lägre så att höjd som förloras i en glid kan återföras i nästa termiska.

De faktorer som styr sjunkshastigheten är:

  • Lågvingeladdning: Högre vingebelastning innebär högre flyghastighet och därmed högre sjunkhastighet.
  • Lågspänningsbelastning: Den mindre massan måste stödjas per vingspänningsenhet, desto lägre blir den inducerade dragningen. Vid låg hastighet av minsta sänkhastighet är det inducerade draet dominerande.
  • Högsta lyftkoefficient: Ju högre maximal lyftkoefficient, desto långsammare är flyghastigheten och desto mindre blir svängradiusen. Termalerna är begränsade i storlek och det är oerhört användbart när svängraden passar inuti värmen.

För att flyga tillräckligt snabbt för att täcka 1000 km på en enda dag är det bra att ha

  • Högvingeladdning: Det här är till hjälp för att skifta det bästa L / D-förhållandet till en högre flyghastighet, så att tiden i en glid kan vara kortare.
  • Låg nolllyftdragning: För att nå nästa termiska med minsta fördröjning måste du flyga snabbare än i bästa fall L / D. Dragningen domineras nu av nolllyftdragningen.
  • Hög höjd, så den lägre densiteten kräver en högre sann lufthastighet.

Det sista skicket är flygplanets absoluta storlek: Mindre flygplan kan flyga i smalare cirklar. Endast på åsen och wave updrafts kommer storleken inte spelar någon roll. Större flygplan behöver mer tid och utrymme för manövrering, så de kommer inte att kunna anpassa sin flygväg till lokala uppdrag.

Dessa motstridiga krav kommer att resultera i ett begränsat antal egenskaper: Flygplanet kommer att ha en vingelastning någonstans runt 50 kg / m², en dragkoefficient på nolllyft på 0,08 eller mindre och ett bildförhållande på 20 eller mer. Den totala massan kommer att vara mindre än 1 ton. Kort sagt, flygplansflygplanet kommer inte att kunna dra nytta av uppdrag, förutom att minska sjunken när man flyger på vindsidan av ett bergskedja, eller lee waves högt uppe bakom bergen.

    
svaret ges 11.12.2016 13:30
4

Sammanfattning: (a) nej; b) inte i någon väsentlig utsträckning (c) nej, på grund av (b). Du kommer att få ca 80 miles / 130 km från kryssningshöjd.

Alla flygplan kan glida, oavsett om det är konstruerat för att drivas. De två huvudfaktorerna som bestämmer glidavstånd över marken är glidförhållande och sjunkhastighet.

Glidförhållande är den horisontella distansresor per höjdhöjd. En modern klubbnivån har ett glidförhållande på cirka 40 till 1: det glider 40 fot framåt för varje fot av höjd. Högpresterande glidflygning närmar sig 60: 1, gamla grundläggande tränare närmare 20: 1. Glidförhållandet kan också uttryckas som förhållandet mellan lyft över drag eller L / D. Det finns en hastighet där L / D är optimerad, och det är den hastighet där du kommer att täcka det största avståndet för en viss höjd. Vid glidning kallar vi den här hastigheten "Bästa L / D" och i stillastående luft är det den mest effektiva hastigheten att flyga när du vill täcka marken (som mellan hisskällor).

Du ser många oskäliga siffror för flyglinje L / D-förhållanden, var som helst från 10 till de höga 20-talet. Med tanke på att för att testa detta skulle du behöva stoppa motorerna helt, det är ingen anledning att säga att det är mycket sällan testat! Den berömda Gimli Glider (en 767) uppnådde cirka 12: 1 vilket låter ganska bra för att dra de stora motorerna genom luften. Den glidningen flögs på 220 knop baserat på kaptenens dom, en erfaren gliderpilot.

Det intressanta med L / D är att det bara beror på flygplanets aerodynamik och flyghastigheten. Vikt påverkar inte L / D, så hävdar att "glidflygplan är lätta" är vilseledande. Ökad vikt ökar den bästa L / D-hastigheten, och (enbart som en följd av högre hastighet) sjunkhastigheten men har ingen effekt på glidförhållandet. I själva verket under de rätta förhållandena är konkurrensglidbanorna ofta ballastade med hundratals pund vatten för att öka sin bästa L / D-hastighet och så får du en kurs snabbare.

Så i still luft, från säga 36 000 fot som 767 kunde glida omkring 12 gånger sin höjd: 70 nautiska (80 statut) miles.

Men hur är det med lyft? Glider får höjd genom att flyga i stigande luft: termisk, ås eller våghöjd. Hissen kan variera från 100 ft / min (en svag termisk) upp till 1000 ft / min (stark våglift). Så en 40: 1 glidflygplan som flyger vid sitt bästa L / D på ca 60 knop, går ner genom luften vid 60/40 = 1,5 knop eller ca 150 ft / min. När som helst du flyger genom luft som stiger snabbare än 150 ft / min, kommer du att klättra. Det är så länge varaktiga glidflygningar uppnås.

Fångsten med flyglinjen är att den glider vid 220 knop på 12: 1, så den sjunker vid 18 knop eller 1.800 fot per minut. Bortsett från ovanliga förhållanden är flygplanet osannolikt att flyga igenom mycket mer än några hundra fpm hiss i genomsnitt, i allra högsta grad. Så hissen kan i stor utsträckning diskonteras och avståndet över marken stannar ca 80 statut miles från kryssningshöjd.

    
svaret ges 12.12.2016 19:09
2

Som det diskuterades här gjorde en Sud-Aviation Caravelle ett experimentellt demonstrationsglidflyg av många km, som började vid en mycket hög höjd och under speciella förhållanden. Jag blev också tillsagd av en pilot om att på en mycket varm sommardag ha flugit en spansk version av Ju-52 över Pirineos-bergen, med sina tre motorer tomgång på fullstopp, bara på en stigande luftström, samma som glidflygplan förlåt, jag kan inte komma ihåg hans namn (Galve? Calderón?). Inga mer exakta referenser just nu.

    
svaret ges 13.12.2016 19:49
2

Are these effects limited by the size of the plane?

Ja och Nej. Termaler är vanligtvis ganska små. Även glidflygplan måste flyga långsamt och banka hårt. Squall linjer och bergsvågor kommer att vara bra för flygbolag också.

Could an airliner gain altitude for free using these "upward blowing winds"?

Ja! Varför inte? Det enda problemet är att de måste flyga snabbt jämfört med glidflygplan för att stanna i luften. Om du flyger snabbt är din nedstigningsgrad stor. Detsamma gäller för glidflygplan. Så flygbolagen behöver mycket starka upplyftningsströmmar. Jag tycker att det ska vara möjligt att flyga en lång mycket stark förkylning eller bergvåg eller kanske under supercell. Men denna typ av väder händer väldigt sällan. Och det är FARLIGT

Could an airliner glide 1,000 km?

Teoretiskt ja. Om du hittar extremt aktiv förkylning med krosslinje 1000 km lång. Även om jag inte vet om det någonsin hänt på planeten jorden.

    
svaret ges 15.12.2016 20:17