Hur långt kan flygplan glida?

I suspect this heavy depends on the type of the aircraft, so lets assume we are considering a small airplane.

Helt rätt, det varierar mycket. Parametern du frågar om kallas glidförhållandet och det är direkt relaterat till en annan parameter som heter lyft-till-drag-förhållandet eller L / D-förhållandet . Detta är en grundläggande egenskap för aerodynamiken hos ett visst flygplan. L / D-förhållandet varierar med lufthastigheten; För att bestämma bästa motorns glidförmåga används L / D-förhållandet vid "bästa glidflyghastighet". "Bästa glidflyghastighet" är den hastighet som maximerar L / D-förhållandet, och detta maximala värde kallas L / D max .

Det maximala L / D-förhållandet (L / D max ) för en Cessna 172 är ca 9, så dess glidförhållande är ca 9: 1 - för varje 9 enheter som reste sig framåt kommer det att förlora 1 höjdhöjd. Så, det kommer att glida omkring 9000 fot för varje 1000 meter höjd som är tillgänglig. Detta är ett ganska typiskt värde för små flygplan.

För att visa hur mycket variabel det här är kan en modern glidare uppnå förhållanden över 60: 1, medan rymdfärden varierade från ca 1: 1 i hög hastighet, tidigt i reentry till 4,5: 1 vid slutgiltigt tillvägagångssätt.

De stora transportflygplanen brukar ha betydligt högre L / D-förhållanden än småflygplan: en 747 kan uppnå en L / D max på cirka 17: 1. Med en höjd av 33.000 fot (~ 10.000 meter) skulle det innebära ett glidande avstånd på 100 miles (~ 170 Km).

What governs the 'glideability' of the plane?

Som ovan är dess lift-to-drag-förhållande. Mycket tillfälligt är detta bara ett mått på hur "aerodynamiskt" flygplanet är, vilket jämför sin förmåga att generera hiss med draget som skapas i processen. Ju bättre dess lyftfunktioner, eller ju mindre dra det genererar, desto högre förhållande.

För mer information rekommenderar jag starkt en gratis onlinebok om aerodynamik som heter Se hur det flyger av John Denker. Det är skrivet för piloter, inte matematiker eller fysiker, så det förklarar koncepten mycket intuitivt utan många ekvationer. Det talar om L / D-förhållandet och förklarar några av de faktorer som påverkar det. (Jag skulle ändå rekommendera den här boken till någon pilot.)

Is it possible, for an airplane with an engine/engines, to leverage this to save fuel while flying, or are they too heavy/otherwise unable to do this?

Eftersom glidförhållandet är direkt relaterat till (faktiskt det är samma sak som) L / D-förhållande, kan man säga att flygplan redan utnyttjar det. Ju högre deras L / D vid kryssningsspace, desto mer bränsleeffektiva kommer de att vara (eftersom mindre dragkraft kommer att krävas för att motverka drag i steady state-fly).

Om du frågar om att stänga av motorerna under tillflykt / landning för att spara bränsle, det finns en annan fråga här på ASE som specifikt adresserar detta. (Svaret är kort sagt, det är inte praktiskt.)

För att ge några konkreta exempel:

En Cessna 172 kan flyga vid 2000 ft för en kort hopp, eller vid 12500 ft för en längre cross-country flight. Min tumregel är ca 1,5 sjömil glidning per 1000 ft höjd över marknivå, sålunda:

• Från 2000 ft skulle en Cessna kunna glida omkring 3 sjömil (3,5 statut miles, 5,5 km), och det tar ungefär 3 minuter för det.
• Från 12500 ft, bara i proportion, skulle det vara cirka 18 sjömil (21 statut miles, 33 km), vilket ger piloten ett gott 18 minuter för att felsöka, hitta en lämplig landningsplats och kommunicera problem.

En stor jet flyger högre under kryssningen, säg vid 38000 ft, och har ett bättre glidförhållande.

• Från 38000 ft kan en jet glida i 75 till 100 nautiska mil (140 till 180 km) och ta ca 20 minuter att göra det.

Glide mäts i det som kallas "glidförhållande". För varje fotboll förlorar flygplanet hur långt framåt kan det gå? Segelplaner (glidflygplan) har ett glidförhållande på cirka 40 till 1. Det kan vara mycket mer eller mindre, beroende på modell. Glidförhållandet mellan Cessna 172, det mest populära flygmotorn, är cirka 10 till 1. Boeing 767 som förlorade all kraft uppnådde ett glidförhållande på cirka 12 till 1 i praktiken.

Flygplan brukar inte använda detta för att spara bränsle. Det är mycket effektivare att flyga flygplanet normalt, eller med låg effekt om de vill spara bränsle. Att glida skulle kräva att motorn slås på och av. Det är inte effektivt i jetfly, turboprop eller kolvmotorer. Jag tror att vissa obemannade flygplan med hög höjd kan stänga av sina motorer.

Glidavståndet beror verkligen på flygplanets karakteristiska glidförhållande, vilket beror på flyghastigheten, som svaren ovan beskriver. Men svaren ovan antar fortfarande luft, och den verkliga luften är aldrig stilla.

Om du glider med en stadigvindvind, glider du längre än du kommer i stillastående luft; en stadig huvudvind kommer att minska din glid. (Du får samma sänkhastighet och därmed samma tid, men du kommer att göra en annan mängd avstånd över marken.) Om du är på höjd kan det vara svårt att berätta vilken väg vinden blåser om du inte redan vet eller om du inte har en GPS så att du (eller det automatiskt) kan jämföra din hastighet över marken med din hastighet genom luften.

Downdrafts kommer också att klippa din höjd och därmed ditt glidavstånd; men uppdrag kommer att göra motsatsen. Faktum är att i rätt slags väderpiloter som är utbildade för att hitta uppdrag - till exempel gliderpiloter - kan hålla sig uppe utan kraft så länge de vill. Uppdrag är generellt drivna av solen, men så efter mörkret blir det svårt att hitta "rätt slags väder". Också uppdrag tenderar att vara lokaliserade och ganska stationära, så flygande cirklar förblir i ett, om det är svagare än du förväntade dig, kan använda mer av din glidtid än den lägger till och så minska det totala avståndet över marken att du kan glida .

Lätta flygplan kan göra kvarhållet flyg med motorerna avstängt när deras flygväg ligger i bergs- eller bergskedjor som får stadig vind på ett ansikte. I vissa miljöer och väderförhållanden genererar dessa områden våglift som är tillräckligt stor för att tillåta höghastighetsflyg vid höjder över 20 000 ft i silkeslängda förhållanden över tusen kilometer. Förknippade med dessa förhållanden är extrema rotorer utanför lyftbandet. Sailplane piloter (t.ex. Delore i NZ dec 2500km) har satt världsrekord långa flygningar med omfattande intervall som bildar båda öarnas ryggrad.

Jag blev tillsagd av en pilot att han flög en stund över Pirineos-bergen med en spansk version av Junkers Ju-52 med motorer tomgång och upprätthålla höjden på en varm luft som stigande ström, som sejlplan gör, men förmodligen är det en undantag snarare än någon regel. Litteratur om Sud-Aviation's Caravelle diskuterade också en "glidande" flygning på några hundra kilometer, från mycket hög höjd och under speciella experimentella förhållanden, som äger rum före 1964. En pilot vann en utmärkelse efter landning av en jetflygplan med motorer som inte körs. när han närmade sig en övergiven flygplan, insåg han att höjden var för hög, han satte flygplanet i ett korsat kontrollytemönster för att glida på sidan och förlora höjden.

Andra flög för en stund en DC-3 i inverterad flygning från Gando, på Gran Canaria, till Lanzarote, även på Kanarieöarna, för att bara hitta vid landning att motornacellerna var täckta av olja, eftersom DC-3-motorerna saknade en inverterad flygvevhus eller "torr" oljekarre. En av männen i den här DC-3-flygningen, Fernando Aymerich-Alix, bellied en Saber eller Super-Saber jetfighter i ett plöjt fält, på platsen som han kände att indikationerna på bränsletankmätare var felaktigt höga och han kommer snart slut på bränsle. När man nådde marken spridda på ett eller annat sätt rikligt bränsle som faktiskt lämnades i tankarna som en dusch över hela flygplanet och på platsen, hade han tur att bränslet inte brann. Han dog första halvåret 2017

"Glidbarhet" är flygning. Ett fastvingsflygplan som är styrbart under kraft, kan styras utan det. Vissa flygplan är speciellt utformade för att vara instabila under flygning, till exempel F-16 och F-117. i sådana fall hjälper datorer att tillhandahålla artificiell stabilitet; så länge datorerna fungerar, är flygplanet fortfarande styrbart utan en fungerande kraftverk.

Glidförhållandet varierar signifikant mellan fasta flygplan. Unpowered glidflygplan är i allmänhet högre än 20/1, medan många småplan ser 17/1 eller mindre. Utrymmet är 4,5 / 1. (Horisontellt / Verticle)

Glid effektivitet är mestadels en funktion av drag, inte vikt. Till exempel: glidflygplan bär ibland vattnets ballast till ökning vikt, eftersom högre vikt resulterar i högre glidhastighet. (Vattnet dumpas för att sakta ner flygplanet innan landning.)

FAA publicerar airmans manualer, och du kan hitta en mängd andra flyginstruktioner manualer tillgängliga online eller på den lokala flygplatsen. Varje Pilot eller Sport Pilot manual kommer att diskutera de grundläggande principerna för flygning i viss detalj, De gör vanligtvis för mycket tydlig och enkel läsning.