Varför används en 3 graders avstigningsvinkel?

14

följer den här frågan om formuläret för nedstigningsraten .

Det framgår av svaren och kommentarerna att en 3-gradig lutning är ganska standard över hela linjen.

Jag skulle vilja veta varför en 3 graders nedstigningsgrad används? Jag trodde att det skulle variera beroende på scenariot.

    
uppsättning Notts90 09.09.2016 12:12

2 svar

14

Det är i grunden en kombination av historisk betydelse, passagerarkomfort och enkel mental beräkning.

Historiskt sett, innan flygplanet pressades, skulle en snabb nedstigning vara obehaglig för passagerarna. Vid de hastigheter som vanligtvis flugit, ansågs en 300ft / min nedstigning vara tillräckligt bekväm för den typiska passageraren.

Many aircraft had a cruising speed between 100–120 miles per hour (160–190 km/h). Three miles would be traveled in about 1.5–1.8 minutes, resulting in a rate of descent of about 550–660 feet per minute. That was about as fast as passengers could comfortably adapt to the changing pressure on their eardrums. However, many pilots used a 300-feet-per-minute descent rate because doing so is almost unnoticed by passengers. A pilot cruising at 10,500 feet would calculate that in order to be at 1,000 feet at his destination, he would have to descend 9,500 feet. Dividing 9,500 feet by 300 feet per minute, that descent would require about 32 minutes. If his ground speed was 120 miles per hour (190 km/h), he would begin his descent about 64 miles (103 km) from his destination (traffic permitting).

Som du kan se finns det en relativt enkel mental beräkning som kan göras där. Det här brukar kallas regeln om tre som delvis citeras ovan.

Det täcker nedstigningen från krysshöjd, men du är rätt att flygningen i IFR beror på rutiner och scenario. Ett exempel är London City Airport , som använder en mycket brant nedstigningsprofil på 5,5 grader på landningsriktning.

    
svaret ges 09.09.2016 12:31
5

Nedstigning handlar om att hantera flygplanets energibudget.

För att komma ner måste flygplanet kasta all sin potential och stor del av sin kinetiska energi. Piloter minskar motoreffekten till ett minimum för att sluta lägga till energi, men den energi som planet redan har försvinner fortfarande bara av drag. Vinkeln på vilken flygplanet kan sjunka utan att accelerera är lika med sitt lift-to-drag-förhållande. Nedstigning något brantare och flygplanet accelererar.

Nu högre höjd-till-drag-förhållande betyder lägre bränsleförbränning, så flygplan är konstruerade för att ha det förhållandet högt. En typisk modern flyglinje har lift-to-drag-förhållande, med optimal hastighet, cirka 18. Den äldre generationen lite mindre, 15-16, det nyaste flygplanet lite mer, 20-21. Och $ 18 \ gånger 1.000 \ \ mathrm {ft} \ \ dot = \ 2.96 \ \ mathrm {NM} $.

Flygplanet kan sjunka mindre brant genom att använda viss motorkraft, men motorerna är mindre effektiva vid låg höjd, så det är inte önskvärt att gå ner långsammare.

Flygplanet kan också i viss utsträckning öka sin dragning, vanligtvis genom att använda hastighetsbromsarna. Men nedåt snabbare på det här sättet innebär att motorerna körde längre innan nedstigningen påbörjades och därigenom brände mer bränsle, vars energi nu slösas för att öka bromsarna.

Så piloter försöker avstiga runt den optimala glidvinkeln. Och med aerodynamiken hos nuvarande flygplan ligger det omkring 3 mil per 1 000 ft. Avrundat till det värdet om du behöver göra beräkningen mentalt istället för att FMS gör det för dig.

    
svaret ges 10.09.2016 20:03