Hva mycket effekt har marken på flygkontroll när man flyger lågt?

5

I den här fantastiska videon, sköt på "Mach Loop" i Wales, flyger F-15Cs ner i dalen och korsar sedan en ås väldigt låg till marken. Även om det är svårt att berätta från videon hur låg de verkligen är, verkar de vara ganska nära. Hur mycket påverkar flygegenskaperna känner pilotsna när marken kommer upp för att möta dem och faller då bort?

                             

För att klargöra några punkter från kommentarerna är jag intresserad av några effekter på flygkontroll som orsakas av att flyga ganska lågt över den där åsen och genom dalen ( till farmors hus går vi ).

    
uppsättning FreeMan 03.03.2016 02:02

3 svar

10

Vid den höga hastigheten på F-15-erna i videobandseffekten är det nästan försumbar. Jordverkan handlar om begränsningen av nedbrott på marken, och vid hög hastighet och neddrivning av luftdensitet är ganska liten. Även varaktigheten av närhet till marken är för kort för att markeffekten ska utvecklas fullt ut.

Den största effekten kommer att vara luft turbulens. Eftersom luften inte kommer att flyta in i marken eller ut ur den, minskas den vertikala hastigheten för atmosfärisk turbulens kraftigt när den flyger nära marken. Storleken på turbulensen blir också mindre med närheten till marken. Medan vindstötar kan rocka dina vingar när de flyger högt, vid mycket låg höjd (mindre än en vinge) kommer turbulensen att vara genomsnittlig ut över vingen.

Vid flygning över en ås kan en vindhastighetskomponent vinkelrätt mot åslinjen innebära uppdrag på vindsidan av åsen och downdrafts på leyardsidan. Detta kommer att bli den starkaste effekten i det här fallet med F-15s som flyger över en ås på Mach 0,7 till 0,9.

Nu tillbaka till den marken effekten meme som tycks hitta bred överenskommelse här: Jordverkan är en stationär process som är starkast vid låg hastighet, när nedspolningen bakom vingen är stark. I det här fallet är flygplanet bara en kort stund i närheten av marken. Tryckfältet runt flygplanet kommer aldrig att återspegla den närheten eftersom den är borta innan aerodynamiken kan börja reagera. Detta är fullständigt instationary aerodynamics, och luft, med massa, kommer att ta lite tid att svara. Men det ges aldrig den här gången.

    
svaret ges 04.03.2016 00:27
3

Lågt är naturligtvis en relativ term, men i en tillräckligt låg höjd kommer ett plan fysiskt att uppleva grund effekt . Detta förekommer i regel med en vinge spänns längd från marken och manifesterar sig själv som reducerat drag på flygplanet, lägre lastfart och en generell flytande känsla.

I detta specifika fall tycks flygplanen ligga lågt i ett relativt bergigt område. Piloterna kan uppleva vissa bergsrelaterade vindförhållanden samtidigt som man flyger den här låga.

    
svaret ges 03.03.2016 02:51
1

Jordverkan definieras:

...the increased lift (force) and decreased aerodynamic drag that an aircraft's wings generate when they are close to a fixed surface.

Källa: Wikipedia

Effekten är att den aerodynamiska dragningen minskar och därefter höjs ökningen vilket ger flygplanet möjlighet att flyga med en lägre hastighet än vad den normalt skulle kunna. Det är också en anledning till att överbelastade plan kan komma undan marken, men sedan stall så snart de försöker få en viss höjd.

Jordverkan inträffar när flygplanet ligger i en höjd som är mindre än flygplanets vingspanel. För en F-15 betyder det att de skulle behöva vara inom 43 'av marken. Efter att ha tittat på videon är det svårt att bestämma den exakta höjden men jag riskerar att säga att de är mer än 50 "utanför gräset.

Men den andra delen av din fråga är:

How much effect on flight characteristics do the pilots feel as the ground comes up to meet them, then falls away?

Det kan vara viktigt, särskilt i lågvingeflygplan. Talet från ett GA-perspektiv blir kontrollerna ljusare och flygplanet flyter eller vill inte röra marken. Sammansättningen av ytan har emellertid stor effekt på detta. Mjuk jord eller vatten har en mindre effekt än en hård yta som trottoar. Att passera över toppar vid 250 + mph kommer antagligen att få liten effekt, medan det kommer att bli mycket mer märkbart att komma in i land.

Det finns några fågelpiloter som hänger runt här, som kanske kan berätta vad det känns som i ett flyg-med-flygplan, men i ett kabel- och remskiva är det definitivt märkbart. Så mycket så att det kan göra en annars flyktbar flygplan. Det finns flygplan utformat för att fungera enbart i markeffekt och har varit En faktor i flygplansolyckor .

    
svaret ges 03.03.2016 04:19