Что из этого верно для планера, летящего с постоянным углом атаки?

Я пытаюсь ответить на следующий вопрос, но я не уверен, какой из них правильный.

Планер движется по траектории с постоянным углом атаки. Можно принять гипотезу малых углов. В этих условиях должно выполняться следующее:

а) Ни один из других ответов не является правильным.

б) С л знак равно С л о п т

в) Д ^ знак равно постоянный

г) α знак равно α м а Икс

e) V должно оставаться постоянным

Примечание: D со шляпой означает безразмерное сопротивление.

Я пытался отбросить некоторые из них, но я все еще сомневаюсь, правильный ли ответ (а) или (д). Можете ли вы помочь мне угадать, какой из них является правильным?

Можете ли вы обсудить свои рассуждения о сужении его до (а) или (е)?
это домашнее задание? на самом деле не имеет смысла и кажется легким в контексте.
Я отбросил (d), потому что тот факт, что угол постоянен, не означает, что он должен быть максимальным. Кроме того, я отбросил (b), потому что оптимальный коэффициент подъемной силы достигается при определенном угле атаки, а не при постоянно заданном. Я также отбросил (с), потому что безразмерное сопротивление зависит от безразмерной скорости и перегрузки, которые не обязательно должны быть постоянными. Итак, я оставил (e) и (a). Я не уверен, что факт наличия постоянного угла атаки делает постоянную скорость, и если это неверно, остается только (а). И да, это вопрос из старого экзамена, который я пытаюсь решить.
Это не очень хороший вопрос, потому что неясно, является ли путь линейным, или, как предполагал один ответ, может ли быть задействовано «фугоидное» движение. Если первое, ответ должен быть c и e.

Ответы (2)

Здесь важны две вещи:

  • Речь идет о планере, поэтому топливо не расходуется, а масса постоянна во времени.
  • Угол атаки постоянный. Это также означает, что коэффициенты подъемной силы и сопротивления постоянны.

Если масса и коэффициент подъемной силы постоянны, и мы предполагаем постоянный коэффициент нагрузки (подразумеваемый gliding along its pathописанием), динамическое давление также постоянно, а воздушная скорость изменяется пропорционально квадратному корню из плотности воздуха. Glidingподразумевает, что высота уменьшается, поэтому указанная скорость будет постоянной, но истинная скорость будет уменьшаться. К сожалению, условие д) недостаточно точно, чтобы провести это различие. д) может быть правильным или нет, в зависимости от определения В.

Я бы предположил, что также c) может быть правильным ответом: если угол атаки и масса постоянны, то должен быть и коэффициент лобового сопротивления. Однако скольжение вниз также подразумевает, что число Рейнольдса изменяется, потому что истинная скорость уменьшается, а температура увеличивается во время скольжения. Строго говоря, это также означало бы очень медленно изменяющийся коэффициент лобового сопротивления.

Ответы б) и г) неверны, и я согласен с вашими рассуждениями.

Просто второстепенный момент, планирование не должно означать уменьшение высоты, если вы планируете в восходящей воздушной массе (фактически очень часто с планерами ;-))
@Lnafziger: Только в волновом подъеме воздух будет достаточно спокойным, чтобы угол атаки оставался постоянным, но да, это возможно. Все другие формы восходящих потоков вызвали бы изменения угла атаки, поэтому я предполагал полет в спокойном воздухе.
Большое спасибо! Ваш ответ заставил меня лучше увидеть подход. Согласен с вами, что (с) самый правильный! @ПитерКэмпф
Поскольку это вопрос экзамена, предположение, что планер скользит достаточно долго, так что увеличение числа Ренольдса может быть неверным. Вопрос предполагает небольшой угол планирования, поэтому изменение высоты может быть незначительным (не говоря уже о том, что гипотеза спокойного воздуха не упоминается).
"масса постоянна во времени" не с рельефной трубкой! Я не согласен с утверждением, что в подъемной силе есть изменения угла атаки. Подъем может быть довольно устойчивым, и в любом случае это идеализированный вопрос.

Постоянный угол атаки подразумевает постоянную C D и постоянную C L .

Тот факт, что самолет является планером, подразумевает постоянную массу.

«вдоль его пути» не означает, что угол пути постоянен.

При фугоидном движении угол траектории полета колеблется, а также скорость и коэффициент перегрузки, но угол атаки постоянен (приблизительно).

Можно предположить, что самолет находится в аэродинамическом движении с малой амплитудой и/или большим периодом, так что гипотеза о малых углах верна.

Я предполагаю, что безразмерное сопротивление постоянно во время фугоидного движения, хотя и скорость, и коэффициент нагрузки постоянно меняются. Они компенсируют друг друга. Подсказкой здесь является и то, что безразмерный коэффициент лобового сопротивления C D постоянен.

Мой ответ будет "с"

Большое спасибо. Я попросил своего профессора проверить ответ, и это было именно то, что вы мне сказали.