Vilken del av flygningen är effekten av luftmotstånd viktigare?

Svaret som de letar efter är förmodligen kryssning . Detta är i allmänhet den längsta delen av flygningen, så förlusterna från drag kommer att öka. De flesta flygplan optimeras så mycket som möjligt för att ha bra prestanda i kryssning för att spara bränsle och uppfylla kraven på sträckan, så att ha låg dra är viktigare i den här delen av flygningen än andra. Detta är också i allmänhet den sektion där flygplanet reser snabbast. Som Peter Kämpf visade är dra högst vid högre hastigheter än perioder där landningsredskap, flikar etc., utvidgas och lägger till mer dra.

Som Jay Carr förklarade är drag viktigt vid varje punkt medan flygplanet är i luften och påverkar olika områden av prestanda. Under start kommer drag att påverka det nödvändiga startbanans avstånd och första klättringsprestanda. Lågt drag under avstigningen är till hjälp, såvida du inte behöver gå ner snabbare, som i en nödsituation. Drag är troligen högst vid landning, eftersom betoningen läggs på att ha så mycket lyft som möjligt vid långsammare landningshastigheter, och den här hissen skapas på bekostnad av högre drag.

Frågan lämnar mycket utrymme för tolkning, så här är min version:

Om vi antar en konstant massa av flygplanet, varierar motståndet med hastighet och det finns ett minimum i förhållande till lyftkraften när de lyftinducerade och nolllyftande dragkomponenterna är lika stora. Du kan nu hävda att luftmotståndet (dock definierat) är minst viktigt vid den hastigheten och blir viktigare vid låg och hög hastighet.

Avbildningen visar dragkomponenterna i en typisk glider i rakt flyg, men om du anpassar hastigheter och krafter fungerar samma plot för något annat flygplan. Det visar att draget (= luftmotståndet) är högst vid högsta flyghastighet.

Närhelst luften rör sig över flygplanets ytor är dra viktig. Det är verkligen ingen tid när det är "mer" viktigt. När ett flygplan vill flytta, måste flygets dragkraft överstiga draget i luften (eller hjul på marken) på båten. Vid varje tillfälle som flygplanet flyger, måste draget övervinnas till den punkt som vingarna kan skapa den önskade hissen för att få flygplanet till himlen.

Kanske var emellertid frågan faktiskt att göra med luftbromsar ? När de utplaceras ökas dragkraften med ganska mycket, vilket sänker flygplanet med ganska lite. Och som ett resultat används luftbromsar ofta under flygningsstigningsfasen för att hålla planet från att accelerera så mycket som det närmar sig landningsbanan. Kanske är det vad läraren är ute efter ...

Drag (luftmotstånd) spelar en roll i alla faser av flygningen, det är mest kritiskt vid start eller landning, eftersom det är när det kommer att ha den mest drastiska / omedelbara effekten.

Jag skulle välja landning som min favorit för svaret och som det är mest uppenbart, med alla bitar av metall som hänger från flygplanet.

När flygplanet saktar sänker det framkantskivorna (om de är monterade) och bakkantsklaffarna för att öka mängden hiss som vingen kan producera, eftersom du ökar hissen ökar du också dragen. I jetflygplan används ofta spoilerna för att hjälpa till med denna hastighetsminskning eller för att upprätthålla / öka nedstigningsgraden medan de avtar (inte lätt i en tung stråle med mycket tröghet). Vid något tillfälle under den närmar sig (normalt runt 2000ft ish) måste du sänka växeln, vilket igen lägger till dragningen.

Allt detta drag på tillvägagångssätt gör det möjligt för motorerna att spola upp, vilket är användbart på stora turbinflygplan, eftersom det betyder att motorn är i gott skick för att ge ström snabbt i händelse av ett missat tillvägagångssätt.

När du trycker ner konfigurationen ändras igen - spolarna sätter in, omvänden väljs och när näsan sänker hjulbromsarna - mycket drag (ok, hjulbromsarna ger inte luftmotstånd, men de är ganska stor del av decelprocessen). Spjutarna minskar drastiskt vingen på vingen och trycker flygplanet ner på banan vilket betyder att bromsarna har störst effekt. Några flygplan vid denna punkt ändrar klaffkonfigurationen, i lätta flygplan är det ett alternativ att dra tillbaka klaffen som minskar hissen på vingen vilket gör bromsarna mer effektiva. Andra typer sänker mer flik, med en "barndörr" -effekt. Boeing 747 drar in den inbyggda delen av slat, vilket igen hjälper till att minska hissen på den största delen av vingen.

Eftersom allt detta händer stryks framåt och kraften ökar på motorerna som hjälper till att retardera ner till omkring 80-60kt.

I vissa flygplan (normalt fighters) håller du näsan från landningsbanan vid landning för att öka draget, bromsa aerodynamiskt ned till låg hastighet. I kommersiella flygplan sänker du normalt näsan eftersom hjulbromsarna har större effekt (du har normalt mycket fler huvudhjul / bromsenheter än slagartyper).