Jag vill klargöra effekterna av förändringen i riktningen för lyftvektorn orsakad av bank i ett plan.
Banking roterar hissvektorn som skapar en horisontell komponent. Jag har läst att några effekter av denna horisontella komponent är följande: 1) Det verkar som en centripetaltripande inducerande cirkulär rörelse i planet. 2) Det genererar sideslip så att i dihedralplanen finns en ökad angreppsvinkel i den nedre vingen och en minskad angreppsvinkel i den upphöjda vingen. Detta genererar ett återställande ögonblick som underlättar rullstabiliteten.
Så mina frågor är följande: Hur har den horisontella delen av hissen både en centripetal effekt och en glidglidande effekt? (En mer generell fråga) Vad orsakar förändringen i planets plan så att dess längdaxel förblir mot den relativa vinden?
Kanske har jag någonting besvarat den första frågan med den andra: I början under centripetalkraften gör det inte planen att ha sin längdaxel i linje med den nya lufthastighetsvektorn och därför uppstår sidoslip? Jag är inte säker, snälla låt mig veta.
Tack
In a banked turn under cetripetal force, what causes the change in the heading of the plane such that its longitudinal axis remains facing the relative wind?
Det enklaste fallet med en platt vinge kommer att skapa höjden ortogonalt mot rörelseriktningen och vingspetsriktningen, och några släpar parallellt med rörelseriktningen. Både lyft och drag kommer att fungera i symmetriplanet. Låt oss anta att drag kompenseras av en konstant dragkraft, så nivåvingen är i jämvikt. En lutning kommer att bidra till en sidledskomponent som inte kompenseras av vikt och kommer att accelerera vingen åt sidan.
Detta kommer att flytta vingen i höjdriktningen och minska dess angreppsvinkel. Hissen faller vilket minskar sidled acceleration. Tyvärr betyder det också att tyngdkraften inte kommer att kompenseras fullt ut. Vingen kommer att accelereras nedåt vilket ökar angreppsvinkeln. Båda effekterna kommer att lösa sig vid en punkt där vingen går i sidled och nedåt, sinkhastigheten beroende på dragförhöjningen, eftersom mer hiss totalt måste genereras.
Men bilden är ofullständig utan svansytans bidrag. Den sidlediga rörelsen kommer att orsaka en sidokraft på den vertikala svansen som kommer att väcka flygplanet i sidledets riktning. Endast det laterala stabilitetsbidraget startar vridrörelsen. Nu får du en kontinuerlig process där vingen accelererar hela flygplanet sidledes och svansen kommer att ge det i vinden, vilket resulterar i en inte väl samordnad tur. Yawing-rörelsen kommer att lägga till en centripetal acceleration som i slutändan kommer att balansera sidledes acceleration från den lutande lyftkraften.
Eftersom vi bestämde oss för att lämna tryckkraften, kommer det ökade lyftbehovet att leda till mer drag och flygplanet sjunker för att kompensera för energiförlusten från att vrida sig. Om vi nu lägger till friheten att ändra hissböjningen kan vi trimma flygplanet för den högre hissen och en lägre hastighet så att flygplanet kan flyga en nivåsvängning vid en lägre flyghastighet.
Jag har också försummat stigningsstabilitet hittills. Vid högre vinklar blir det viktigt och bidrar till vridningen i proportion till valsens sinus. Med konstant hissböjning, kommer stigstabilitet att försöka hålla hastigheten konstant och stigdämpningen minskar svänghastigheten. När vi tillåter att justera hissen, kommer dragning att minska stigdämpningen och trimma en högre angreppsvinkel, så vridhastigheten kommer att hämta.
Vid rakt flyg orsakar inte hissen någon rotation av flygplanet. När du startar en bank (med hjälp av ailerons), flyttar hissens mitt inte, bara riktningen ändras, så att planen ännu inte börjar vrida, börjar den att glida i sidled (effekt 2).
Nu har sidoklippet två effekter:
Och nu när flygplanet började vrida, kommer den laterala komponenten av hissen att ge centripetalkraften för att bibehålla vridningen (effekt 1).
Naturligtvis sker det i praktiken inte i olika steg. När du börjar rulla, kommer sidoslipan att börja utvecklas, men det kommer att orsaka omedelbart käften, så att inte mycket sidoslipning utvecklas.
Eller piloten (eller spjälldämparen) kommer att göra sitt jobb ordentligt och arbeta roret för att initiera vridningen tillsammans med banken, för att undvika sidoslipningen helt.
Läs andra frågor om taggar aerodynamics stability Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna