How påverkar bruttovikten den minsta kontrollerbara flyghastigheten (VMC)?

Jag tror att din invändning mot # 2 är exakt rätt, och din # 1 är där missförståndet kan ligga.

VMCA: s punkt är i huvudsak att upprätthålla en konstant rubrik, och när du inte har mer rodermyndighet för att få det att hända, är du där - och något långsammare, med något mindre rodermyndighet, börjar din rubrik att förändras riktningen för den döda motorn. Med ingen bank är det allt roder; Hissen från vingarna tenderar inte att röra näsan i någon riktning. Med bank finns det nu en del av hissen från vingarna som tenderar att påverka rubrik (vilket är bankens dynamik när du vänder dig - rubrikändringen kommer från hissen som skapas av vingarna, inte från hissen som genereras av roret).

Om du bankar in i den bra motorn tenderar den komponenten av hiss att ändra din väg mot den goda motorn och bort från den misslyckade motorn. Eftersom den asymmetriska kraften arbetar för att ändra din väg mot den misslyckade motorn medan du håller roder för att motsätta dig den förändringen, har du nu komponenten av lyft från vingarna som hjälper ditt roder.

Om du anser att det är ett symmetriskt tryck, kan du hålla en rubrik med höger vinge ner och vänster roder eller vice versa; Hissen från vingarna arbetar för att ändra din rubrik till höger, och ditt roder motverkar den driften. Vid någon tidpunkt, med tillräckligt med banker, rinner du av rodermyndighet & Flygplanet kommer att vända, men ganska dåligt okoordinerat. Med en motor ute kan du flyga rakt fram och hålla banken i den döda motorn, du behöver bara mycket rodermyndighet (dvs mycket fart över VMCA) för att hålla din rubrik - roderet kämpar både den asymmetriska kraften och komponenten av vingarens hiss. Och därmed kommer du att springa av ruddermyndigheten mycket tidigare (det vill säga vid en högre flyghastighet). Om du byter till bank i den goda motorn jobbar nu komponenten av hissen från vingarna med dig, och det är vanligt att beräkna och demonstrera VMCA.

Jag misstänker att förvirringen på din punkt # 1 kommer att sammanfalla horisontellt (jordreferens) med horisontell (flygplanreferens). Förhoppningsvis skiljer förklaringen ovan saker ut?

Och för att ta tillbaka bruttovikten, desto högre tyngre, desto större är hissen från vingarna, så en Synd (5 grader) (Jag tycker att det är rätt - Lång tid sedan jag tog Trig! ) Komponent i "mer lift" är en större kraft för att motstå kursändring än samma komponent i "mindre lift" med ett lättare flygplan. De andra krafterna som är inblandade i balansen, den asymmetriska kraften och rorstyrkan är oberoende av flygvikt.

Bästa önskningar för din MEL checkride!

Felet i resonemanget under 1. är att du inte ska visa horisontella och vertikala komponenter av lyft, men tyngdkraften. Du funderar på referensramen för flygplanet och bör titta på gravitationens anpassning med flygplanets axlar. Detta är proportionellt mot synd $ \ Phi $ och till massa.

Vad du gjorde var att bryta lyftvektorn i jordaxelkomponenterna och sedan bryta de resulterande komponenterna till komponenter i flygplanets axel där de redan var.

Tja, låt oss överväga problemet i detalj.

Förutsättningar:

Flygplanet är en lätt tvilling under 6000 kg GTOW driven av fram och återgående motorer.

Motorer och propellrar är av en traktorkonfiguration, monterad på pyloner framåt av vings främre kanter. Motorerna är inte inriktade på att motverka rotera och vrid medurs från pilots perspektiv; vänster motor är den kritiska motorn.

Hissens centrum ligger bakom tyngdpunkten för hela det godkända CG-området.

Faktorer som påverkar Vmc är CG: s position, eftersom detta påverkar längden på momentarmen för roret för att motverka det vertikala ögonblicket som orsakas av den asymmetriska belastningsbelastningen som ett resultat av ett kritiskt motorfel. Sen mest CG är värsta fallet.

Asymmetrisk dragkraft kommer att vara summan av de moment som orsakas av stället för drivlinjen (motorns vevaxel) i förhållande till flygplanets CG-position (flygplanets centrumlinje) och dragkraften som orsakas av P-faktor över propellern skiva. Värsta fallet är rätt vid startkraft vid kritisk AOA.

Den horisontella delen av liften HCL används för att motverka sidostyrningen som uppstår på grund av rodens kraft. Förordningar och goda arbetsmetoder begränsar mängden bank som används för att generera denna HCL till 5 ° för att inte minska klättringskarakteristiken vid låg hastighet med ett OEI-villkor.

Eftersom flygplanet kommer att nå den kritiska AOA vid en högre angiven flyghastighet vid GTOW än vid en lägre bruttovikt, kommer den att stanna vid snabbare flyghastigheter än en lättladdad flygplan skulle. Men eftersom kraften och det motsvarande räknarmomentet som roret kan generera är större för en högre lufthastighet än en lägre, kan flygplanet stanna kvar vid eller under den minsta kontrollhastigheten i detta fall. Vid en lägre lastning kommer flygplanet att stanna vid en långsammare flyghastighet, men rodern kommer att ha en minskad effektivitet här. Detta kan resultera i ett fall där Vmc kan uppnås vid eller över stallhastigheten för flygplanet. Vingarna genererar också större hiss för en AOA vid högre hastigheter, så att HCL effektivt kan motverka roderbelastningen vid högre lufthastigheter än vid de lägre utan att överskrida 5 ° -gränsen för detta.

• Förlust av riktningskontroll (yaw).
• Maximal roderböjning i motorns riktning.
• Buffé strax före aerodynamisk stall.

Att erkänna detta villkor och att kunna formulera det till en studentpilot bredvid dig är vad en examinator vill att du ska visa på din checkride och kommer antagligen att vara gränsen för den kunskap som de förväntar sig om Vmc.

Det är roligt att lyssna på ingenjörer prata om flygande flygplan. Jag vet att det här är lite sent för svaret, men här går vi. Det är inte hissen, det är vikten. Ett flygplan i flygbalans i mitten av hissen, inte tyngdpunkten. Eftersom CG normalt är förbi CL, får näsan att rycka mot Gravity. Ju mer vikt som vektorerades mot levemotorn med bank desto mindre roret måste göra. Bankvinkeln är begränsad på grund av andra överväganden. 90 * av banken skulle vektera all vikt för att motsätta sig galen. Detta är samma orsak till att överskjutande tryck, inte mer lyft, är den kraft som orsakar den konstanta hastigheten att klättra. Allt som orsakar mindre lyft måste genereras av den vertikala svansen kommer att medföra att den hastighet som krävs för att producera den hissen ska vara lägre. Byte av viktvektorn eller öka det vertikala svansmomentet genom att flytta CG framåt minskar den totala lyften som krävs för att motverka yaw.