Vad är fysiken för korsvindlindningar för stora flygplan?

Navigera dina svar
5

Detta förvirrar mig alltid från ett fysikperspektiv. Vid touchdown, vad är vindenes effekt på en stor flygplan / flyglinje (Boeing 737 och högre)? Nedan finns tre fall som jag sammanställde för att göra det lättare att förklara min förvirring:

Ingendecrab,vindenverkarpådenlångafinensomgårframåtmotvindenvidtouchdown,menpilotenförutserdetochräknardetmedatttryckarudretnedåt( video ).

Pilotendecrabs,overcooksden(roderförbliravböjt),ochkorrigeringenärroderuppåtibörjan( video ). Baserat på den tidigare analysen skulle vinden ha hjälpt till att rätta till det.

Du ser i videon den andra gången de vändas uppåt, piloten låter vinden korrigera den innan du slår på roder nedåt som i föregående exempel.

Så jag har två fall som säger att det så småningom är roder nedåt, och det här fallet visar i synnerhet yaw-effekten på finen (med och utan att använda rovet).

Vadjagnormaltläser:vindentryckerpåflygplanetochkorrigeringenärroderuppåt.Denhär AOPA-artikeln visar till exempel en ritning med vindkraften som skjuter fram en [small-er] planvind.

Uppskattar om jag slaktade landsvägarna. För att sammanfatta:

När vinden verkar på den långa finen vid touchdown, är det en yaw effekt, eller driver vinden på flygplanet nedåt? Och vad är rorkorrigeringen som förväntas?

    
uppsättning ymb1 03.02.2018 02:26

2 svar

6

When the wind acts on the tall fin upon touchdown, is there a yaw effect, or does the wind push the airplane downwind? And what is the rudder correction to be anticipated?

Låt oss anta en stark korsvind vid 90 ° från höger med en 747 på en torr, obestridd bana för illustration.

När flygplanet är stadigt på landningsbanan, fungerar vinden på hela flygplanet, varvid vindrutan trycker nedåt och ger större sidokraft akter av c.g. (i synnerhet på grund av bakplattan) än sidokraften framåt av c.g., är det samtidigt en nettovågseffekt som vill rotera flygplanet kring c.g. in i vinden.

Kanske är det bäst att tänka på rudderpedalförskjutningen inte bara som vart du vill ha roret, men också vad du vill ha näshandtaget att göra. Medan det fanns några 747-tal som inte hade någon koppling mellan nätspaken och rorpedalen, gjorde de flesta (åtminstone de jag flög). Tänk nu på vad du behöver göra för att få flygplanet där du vill ha det, peka i den riktningen du vill, och faktiskt resa i den riktning du vill ha.

Vad du vill sluta med är flygplanets längdaxel på banans mittlinje, näsan pekar rakt ner mittlinjen och flygplanet flyttade faktiskt rakt ner mittlinjen. Låt oss säga att du lyckats få flygplanet till det landet. För att behålla det, i vår starka 90 ° högerkorsning, skulle du använda rätt aileron för att hålla vinden från att komma under uppåtgående vingen så att säga, och lite vänster roder. Hur mycket beror på huruvida du hade rorpedaler som var kopplade till styrningen av nätspaken, din hastighet, din vikt och när du började använda styrorganet för styrning. Jag glömmer detaljerna i sambandet mellan nätspaken och rorpedalerna, men det är inte linjärt, och som jag kommer ihåg kan du få näsdiskspårningen rakt fram, trots att du använder lite roder.

På en 747, när du har bromsat ner till hastigheten, skulle du använda den, och på en torr, oförorenad banan kommer huvud- och vingeutrustningen att hålla dig från att röra sig i sidled och nosegearet styr din rörelseriktning , åtminstone i de starkaste vindarna jag körde i, säg 40-45 knop eller så.

Risken är att när du är fast på landningsbanan efter touchdown kommer du inte att vara exakt på mittlinjen eller spetsade precis på banan. Dina första och andra illustrationer handlar om att komma dit från en mindre än perfekt touchdown, och om jag förstår dem är de korrekta. Om till höger om mittlinjen kan du tillåta en körning åt vänster. Om till vänster har du inte mycket utrymme att spara, så du behöver positiva åtgärder för att komma till mittlinjen.

    
svaret ges 03.02.2018 05:14
3

Bottom line, vind "push" inte på flygplanet. Det mest exakta och konsekventa sättet att tänka på vind är att det bara är rörelse för hela luftmassan i förhållande till marken. Till dess att hjulen slår banan, "känner" inte luften. Det flyger i luftmassan exakt samma (med hänsyn till luftmassan) oavsett hur snabbt luftmassan rör sig över marken. Att landa på ett luftfartygsdäcksdäck är en bra analogi för att göra det klart. Om det fanns 60 knop vind, men båten reser med vinden på 60 knop över havet, skulle en sjöman som står på däcket "känna" ingen vind och flygplanet som landar på däcket skulle uppträda, i alla avseenden , precis som det skulle om landning på en landbaserad landningsbanan i lugn vind.

Problemet är helt enkelt vilken riktning flygplanet pekar in och konsekvenserna av att slå banan med inerti av flyghastigheten relativt marken pekar i en annan riktning än den riktning hjulen pekar in. Det är exakt det samma problem som du skulle ha om du utförde ett hopp och landning med skidorna pekade 20 grader av till ena sidan av den riktning du rörde in. När skidorna slår snön i vinkel mot riktningen rör de sig över snön ( eller om flygplanhjulen slår banan iväg till ena sidan av banbanan, kommer det att finnas en sidolast placerad på hjulen, som kommer att utöva en kraft på flygplanet som kan få den att vända om eller skada undervagnen. , i vissa flygplan (B-52 är ett exempel), var hjulen monterade på hjul som gav dem möjlighet att frigöra hjul från vänster till höger, och som medgav att flygplanet landade säkert, med skrovet felaktigt (men hjulen justerade ), med flygplan markbana.

Så, vad piloten gör när han lägger till roder strax innan touchdown är helt enkelt, gör ett försök att ställa in skrovet med flygplanets markbana så att dessa sidlaster på landningsredskapet kommer att minimeras. Om han gör detta för tidigt och inte korsar kontrollen för att upprätta och bibehålla en liten bank motsatt sidoslipvinkeln, kommer rodret att inducera en liten svänghastighet (ombyte av rubrik) som om det inte korrigeras kommer att orsaka att flygplanet vrider sig, och sedan driva, nedåtvinda. Därför körs denna roderinsats vid det sista möjliga ögonblicket, precis före touchdown. Om det görs tidigare måste uppåtgående vingen sänkas med korsstyrd vinkel, för att förhindra att denna nedåtriktade väg ändras och dras.

Men målet är helt enkelt att få flygplanskroppen i linje med markspåret, vilket, om tillvägagångssättet flyger ordentligt, ska anpassas till banans mittlinje. När hjulen slår så kommer friktionen av hjulen med marken att hålla flygplanets markspår flytta ner på landningsbanan i en rak linje.

    
svaret ges 03.02.2018 04:31

Läs andra frågor om taggar Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna

Vad är skillnaden när man röker i en sfärisk grill och i en rökare? Hur lagar du en biff som de som finns i fina steakhouses?