What är förhållandet mellan flyghastighetståg och hastighet?

Om piloten kommandonerar en viss glidbanans vinkel ändras också förändringar i lufthastigheten vertikal hastighet, eftersom båda är anslutna med glidbanans vinkel $ \ gamma $.

Observeraattvertikalhastighetärluftfart$\cdot\sin\gamma$.Klättringellernedgånggöringenskillnad;endasttecknetpå$\gamma$förändringar(positivt$\gamma$betyderattflygplanetklättrar).Ocksåtypenavframdrivningpåverkarintedettagrundläggandeförhållande.

Eftersomnedåtgåendeminskarpotentiellenergiökarvissannanenergi.Omflygplanetökar,ökarsinkinetiskaenergitillsökningenidragbalansenbalanserarenergiförstärkningen.Attminskamotornsdrivkraftellerfördjupningavspoilerskommerattbegränsahastighetsökningen,menförenbrantnedstigning,ävenvidtomgångsmotorerochfullspoiler-avböjning,ökarflyghastigheten.

Is it the same for aircraft climb rate?

Nej.Ienstigningmåstedenpotentiellaenerginökas,ochdenprimäraenergikällanärmotorerna.Endastnukommertypenavframdrivningattpåverkaresultatet: Både hastigheterna för den brantaste och den snabbaste stigningen för propellflygplan är ganska låga , så en ökning av vertikal hastighet kommer normalt att åtföljas av en minskning av flyghastigheten, frigör mer överskottsenergi för klättring.

Jets måste också flyga långsamt för sina branta klättra, men måste hämta fart för sin snabbaste stigningshastighet . Detta är ju mer uttalat, desto lägre är motorns förbikopplingsförhållande, så jaktflygplan behöver hastighet att klättra snabbt. Turbofan-drivna flygplan faller mellan propellflygplan och stridsflygplan och föredrar en måttlig hastighet för sin bästa klättraffektivitet.

Det här är bara sant i stationärt flyg. Hantering pull-up, alla flygplan kan snabbt nå höjd genom att handla kinetisk för potentiell energi . Men det här är en övergångseffekt - den höga stigningshastigheten kommer endast att varas medan flygplanet har överskridande hastighet att spendera.

Här är Peters diagram med två olika airspeeds, så du kan se skillnaden i vertikal hastighet:

De andra svaren hanterar frågan väldigt i grunden. Om ett plan rör sig genom luften i riktning mot näsan, och den näsan råkar peka mot marken, desto snabbare flyger planet genom luften i riktning mot näsan, ju snabbare den kommer att sjunka. Detta är enkel trigonometri; planetens "sanna flyghastighet" är hypotenusen av en triangel, de andra två benen är de rena horisontella och vertikala delarna av den flyghastigheten, nämligen planetens "markhastighet" och dess "vertikal hastighet" (aka stigning / avstigningshastighet). Vid konstant stigning eller nedstigning, om du ökar din flyghastighet ökar du din markhastighet och din vertikala hastighet.

Ett annat, mer realistiskt sätt att tänka på det är tvärtom; Allt annat är lika, när en flygplan sänkningshastighet ökar, ökar hastigheten. Detta beror på fysik och omvandling av energi mellan potentiella och kinetiska former.

Ett enkelt exemplar utan flygplan. Säg att du har en sandväska med ett rep bundet runt det och matat genom en remskiva överhead. Genom att dra på repet lyfter du sandsäcken mot tyngdkraften med en viss mängd. Du spenderar energi för att göra detta, och lagrar lite av den energin (helst, hela den, men i den verkliga världen finns det ineffektivitet) i den vikt som ligger i dess höjd ovanför marken. Släpp vikten, och tyngdkraften accelererar den med en tidsberoende (och därmed höjdsberoende) mängd, så att den potentiella energi som du lagrade genom att lyfta vikten när den träffar marken har omvandlats till rörelseenergi .

Samma grundläggande förhållande finns också i flygplan; ett flygplan lagrar energi som används av sin motor (eller i en svängare, av motorn i ett bogsering) i sin höjd. Flygplanet kan sedan minska sin höjd för att upprätthålla (eller i ett riktigt dyk, till och med vinna) framåtgående flyghastighet. Detta är en av de mest grundläggande principerna för aerobatics och lärs till alla piloter; du kan "handla höjd för flyghastighet", när du behöver mer (eller mindre) av en och har tillräckligt med den andra att ge upp (eller vinna).

Mekanismerna genom vilket detta händer kan göras så komplicerat och esoteriskt som du vill få; vi kan täcka de fyra grundläggande krafterna i flygningen och hur olika styrkor verkar i olika riktningar beroende på flygplanets inställning och därigenom bidra med olika horisontella och vertikala delkomponenter till flygplanets rörelse i förhållande till näsan eller marken under den. Men för att svara på denna fråga räcker det med att bara säga att när ett plan faller, handlar det sin höjd för att få energi, och mängden energi som inte förloras för att dra kommer att öka planetens framåtriktade lufthastighet.

Detta matar tillbaka till det ursprungliga svaret. När du kommer ner från höjden ökar din framåtriktade hastighet (hastigheten för resan i riktning mot planetens näsa), då potentiell energi omvandlas till kinetisk. Eftersom den framåtriktade lufthastigheten ligger i en nedåtriktad riktning, så länge som drag inte håller acceleration i kontroll (t.ex. med en högre angreppsvinkel, vilket ökar drag genom att öka "tvärsnittet" av vingarna som är direkt utsatta för luftflödet) skapar en återkopplingsslinga; du faller ner och hämtar flyghastigheten, vilket gör att du kommer ner snabbare och får mer luftfart.

För att motverka detta faller flygande flygplan ofta med motorns kraft (så att den energi som uppnås genom nedstigning bara förskjuter minskningen av dragkraft), öka deras angreppsvinkel (om flygplanet färdas längs en väg "under" sin näsa, vingarna är mer "sido på" för att luftflödet rör sig förbi dem som ökar dragen) och distribuera förstörare eller luftbromsar (som direkt ökar dra även vid låga angreppsvinklar).