Как изменяется радиус поворота со скоростью между Vm и Vs, например, при повороте на 180 градусов в каньоне?

Question

Как изменяется радиус поворота со скоростью между Vm и Vs, например, при повороте на 180 градусов в каньоне?

Авиация
маневр
пилотная техника
авиационная физика

Чарльз Бретана

Я только что прослушал инструктаж по полетам в горах, и было сказано, что первое или самое важное, что нужно сделать в случае, если вы, к несчастью, окажетесь в слепом каньоне без безопасного выхода прямо вперед, [и вы нужно развернуться и вернуться тем путем, которым вы вошли, это тянуть мощность.

Чтобы ответить на комментарии, сделанные в некоторых ответах ниже, я спрашиваю о ситуации в самолете авиации общего назначения (GA), когда у вас НЕТ достаточной воздушной скорости / характеристик самолета, чтобы «выйти за рамки», т. е. выполнить Immelmann / Cuban Восемь или молот.

Было заявлено, что это рекомендуемый подход, потому что радиус поворота самолета зависит от скорости и, следовательно, чем медленнее вы едете, тем круче поворот и тем меньшее расстояние потребуется для разворота. (Я подозреваю, что это может быть основано на упрощенном чтении формулы радиуса поворота. $R= V^2 / G$ , не считая того, что ниже Скорость маневрирования ( $V_M$ ), $G$ также варьируется в зависимости от $V^2$ ).

ПРИМЕЧАНИЕ. Под G я подразумеваю G самолета, или коэффициент нагрузки (инженеры используют букву N), который, как правило, равен подъемной силе, деленной на вес самолета, и конкретно, в данном случае, радиальному G, или той горизонтальной составляющей нагрузки. общая самолетная G, которая разворачивает самолет, а не просто удерживает его в воздухе.

Я всегда думал как раз об обратном (о настройке мощности) по целому ряду причин и решил провести физический/аэродинамический анализ и посмотреть, что это предсказывает.

Не вдаваясь в математику, я пришел к выводу, что радиус поворота в повороте с максимальной производительностью (AOA при $C_{Lmax}$ ), было бы

р ≅ \frac{В^{2}}{\sqrt{В^{2} - В_{с}^{2}}}

$R \cong \frac{V^2}{\sqrt{V^2-V_s^2}}$

куда:

$R$ .... Радиус поворота
$V$ .... Истинная воздушная скорость самолета
$V_S$ ... Скорость сваливания (TAS)

Это основано на предположении, что мы находимся ниже маневренной скорости ( $V_M$ , или то, что мы назвали $V_c$ (угловая скорость) в ВВС США), поэтому мы ограничены углом атаки сваливания, а не предельными перегрузками, и что нам необходимо поддерживать горизонтальный полет или, по крайней мере, контролируемую скорость снижения. т. е. нам нужно поддерживать угол крена не больше того, который создает вертикальную составляющую подъемной силы, достаточную для предотвращения дальнейшего опускания носа. Следовательно, чем медленнее и ближе к сваливанию мы приближаемся, тем меньший угол крена мы можем удерживать (и тем меньше наша подъемная сила фактически поворачивает самолет). Насколько я помню это из ВВС, радиус разворота постоянен ниже $V_M$ , и, следовательно, наиболее важным аспектом этой проблемы является предотвращение сваливания, потери управления и врезания в землю. плюс поддержание воздушной скорости как можно выше (ниже $V_m$ ) позволяет нам использовать максимально возможный угол крена, при котором мы получим максимально возможную горизонтальную составляющую подъемной силы крыла для разворота.

Когда я рисую приведенное выше уравнение, я получаю то, что ожидал, то есть ниже $V_M$ , радиус разворота более-менее постоянен, за исключением того, что чем ближе вы подходите к сваливанию, тем больше он становится (что имеет смысл, в сваливании вы вообще не можете развернуться!) Для самолета со скоростью сваливания около 59 км график выглядел следующим образом: по вертикали — радиус поворота (футы), по горизонтали — истинная скорость полета):

Перегиб на графике около 112 узлов связан с тем, что я предположил $3.8 G$ самолет, так $V_M$ было бы $V_s \sqrt{3.8}$ или около 112 узлов. После этого мы ограничены табличкой G, а не AOA, а Радиус разворота просто $V^2/G$ .

Итак, если вы заметили, вопреки моим ожиданиям, радиус поворота ниже примерно не постоянен . $V_M$ , или, учитывая угол крена, постепенно увеличивающийся на всем пути по мере того, как вы замедляетесь от $V_M$ к $V_S$ . Нет, сначала она постепенно уменьшается (хотя и ненамного), пока не достигнет минимума примерно на 25 уз выше. $V_s$ , а затем , как я и ожидал, асимптотически возрастает до линии скорости сваливания.

Итак, мой вопрос: почему с физической точки зрения радиус поворота сначала уменьшается , когда мы замедляемся от $V_M$ к $V_S$ ? Есть ли физическое объяснение этому явлению?

Это не влияет на общий вывод (по-прежнему абсолютно имеет смысл добавить мощность, чтобы свести к минимуму сброс скорости и оставаться как можно дальше от сваливания, а не намеренно снижать мощность, снижать скорость и рисковать сваливанием), но если я собираюсь чтобы объяснить это, тогда я должен быть в состоянии объяснить, почему кривая ведет себя так, как она ведет себя с точки зрения пилота.

Таннер - восстановить ЛГБТ

Вы сами вывели формулу, а теперь требуете физического объяснения вашей формулы? Если я правильно понимаю, я не вижу, как кто-либо, кроме вас, мог бы разумно ответить на ваш вопрос. (Тем более, что ответ оказался «в выводе, который я вам не показал, есть ошибка».)

Чарльз Бретана

Прочитайте ответ, который я разместил ниже. Вы правы, уравнение, которое я вывел в исходном посте, было ошибочным. Когда я понял это, сначала я удалил вопрос, и меня вежливо проинформировали, что лучше всего оставить его в том виде, в котором он был опубликован изначально, чтобы другие могли извлечь пользу из исходного вопроса и объяснения того, почему он ошибочен. Я согласен.

тихий летчик

Чувак, я бы никогда не стал тянуть силу в такой ситуации. Я бы потянул ВВЕРХ, одновременно закрывая дроссельную заслонку. Да, я хочу, чтобы воздушная скорость снизилась, но я бы не стал пытаться добиться этого, оттягивая ручку газа назад!

Чарльз Бретана

Замедление, если оно уже ниже скорости маневрирования, является самым опасным и абсолютно худшим из возможных действий. Чем медленнее вы, тем меньше энергии у вас есть для поворота, тем больше будет ваш самый узкий радиус поворота и, что наиболее важно, тем ближе вы к остановке, вращению и смерти.

Ответы (3)

Как изменяется радиус поворота со скоростью между Vm и Vs, например, при повороте на 180 градусов в каньоне?

Вы сами вывели формулу, а теперь требуете физического объяснения вашей формулы? Если я правильно понимаю, я не вижу, как кто-либо, кроме вас, мог бы разумно ответить на ваш вопрос. (Тем более, что ответ оказался «в выводе, который я вам не показал, есть ошибка».)
Прочитайте ответ, который я разместил ниже. Вы правы, уравнение, которое я вывел в исходном посте, было ошибочным. Когда я понял это, сначала я удалил вопрос, и меня вежливо проинформировали, что лучше всего оставить его в том виде, в котором он был опубликован изначально, чтобы другие могли извлечь пользу из исходного вопроса и объяснения того, почему он ошибочен. Я согласен.
Чувак, я бы никогда не стал тянуть силу в такой ситуации. Я бы потянул ВВЕРХ, одновременно закрывая дроссельную заслонку. Да, я хочу, чтобы воздушная скорость снизилась, но я бы не стал пытаться добиться этого, оттягивая ручку газа назад!
Замедление, если оно уже ниже скорости маневрирования, является самым опасным и абсолютно худшим из возможных действий. Чем медленнее вы, тем меньше энергии у вас есть для поворота, тем больше будет ваш самый узкий радиус поворота и, что наиболее важно, тем ближе вы к остановке, вращению и смерти.

Питер Кемпф · Answer 1

Совет тянуть мощность перед поворотом хорош только в том случае, если вы не можете лезть. Чему я научился, так это подтягиваться, а затем делать поворот на низкой скорости, но на большей высоте. В обычных каньонах это также должно дать вам больше пространства для маневра.

Летая на планере в Альпах, вы изучаете «Bayernkurve» (баварский поворот). Это почти поворот головы-молота , но не вертикально, как настоящая голова-молот, а скорее с максимально крутым углом подъема. Полет на крутом подъеме снизит коэффициент нагрузки и поможет сделать поворот более крутым.

Мало того, что скорость должна быть настолько низкой, насколько позволяет фактор нагрузки, вы должны летать с максимально возможным коэффициентом подъемной силы. Это означает использование всех имеющихся в вашем распоряжении приспособлений для увеличения подъемной силы, включая тягу при наборе высоты. Полет с выпущенными закрылками увеличивает лобовое сопротивление, что является еще одной причиной не уменьшать тягу.

Теперь к формуле наименьшего радиуса поворота. Это предполагает квазистационарные условия, поэтому не учитываются набор высоты и инерционные эффекты. Но даже с этими ограничениями он показывает, каковы ограничивающие параметры. Начнем с уравнения подъемной силы, которое теперь включает центростремительную силу, необходимую для выполнения поворота с радиусом $R$ :

л знак равно \frac{р}{2} \cdot в^{2} \cdot С_{р е ф} \cdot с_{л} знак равно \sqrt{(м \cdot грамм)^{2} + {(м \cdot \frac{в^{2}}{р})}^{2}}

$L = \frac{\rho}{2}\cdot v^2\cdot S_{ref}\cdot c_L = \sqrt{(m\cdot g)^2+\left(m\cdot\frac{v^2}{R}\right)^2}$ Чтобы получить формулу для радиуса, нам нужно изолировать его с одной стороны:

р^{2} знак равно \frac{м^{2}}{{(\frac{р}{2} \cdot С_{р е ф} \cdot с_{л})}^{2} - {(\frac{м \cdot грамм}{в^{2}})}^{2}}

$R^2 = \frac{m^2}{\left(\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_L\right)^2-\left(\frac{m\cdot g}{v^2}\right)^2}$ Чтобы упростить это, мы можем выразить скорость

v

$v$ по коэффициенту подъемной силы следующим образом:

с_{л} знак равно \frac{м \cdot н_{г} \cdot грамм}{\frac{р}{2} \cdot в^{2} \cdot С_{р е ф}} ⟹ в^{2} знак равно \frac{м \cdot н_{г} \cdot грамм}{\frac{р}{2} \cdot С_{р е ф} \cdot с_{л}}

$c_L = \frac{m\cdot n_z\cdot g}{\frac{\rho}{2}\cdot v^2\cdot S_{ref}} \implies v^2 = \frac{m\cdot n_z\cdot g}{\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_L}$ чтобы прийти к

р^{2} знак равно \frac{м^{2}}{{(\frac{р}{2} \cdot С_{р е ф} \cdot с_{л})}^{2} \cdot (1 - \frac{1}{н_{г}^{2}})}

$R^2 = \frac{m^2}{\left(\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_L\right)^2\cdot\left(1 - \frac{1}{n_z^2}\right)}$ Единственными переменными параметрами для данного самолета и высоты являются (помимо радиуса) коэффициент подъемной силы и коэффициент перегрузки. Чтобы минимизировать радиус, необходимо максимизировать части в знаменателе справа:

р_{м я н} знак равно \sqrt{\frac{м^{2}}{{(\frac{р}{2} \cdot С_{р е ф} \cdot с_{л_{м а Икс}})}^{2} \cdot (1 - \frac{1}{н_{г_{м а Икс}}^{2}})}} знак равно \frac{м \cdot \frac{н_{г_{м а Икс}}}{\sqrt{н_{г_{м а Икс}}^{2} - 1}}}{\frac{р}{2} \cdot С_{р е ф} \cdot с_{л_{м а Икс}}}

$R_{min} = \sqrt{\frac{m^2}{\left(\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_{L_{max}}\right)^2\cdot\left(1 - \frac{1}{n_{z_{\:max}}^2}\right)}} = \frac{m\cdot\frac{n_{z_{\: max}}}{\sqrt{n_{z_{\:max}}^2-1}}}{\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_{L_{max}}}$ Итак, что это говорит нам? Чтобы выполнить разворот с минимально возможным радиусом, ваш самолет должен иметь малую нагрузку на крыло.

\frac{m}{S_{r e f}}

$\frac{m}{S_{ref}}$ , нужно лететь низко (высокая плотность воздуха

ρ

$\rho$ ) и при максимально возможном коэффициенте загрузки

n_{z}

$n_z$ и коэффициент подъемной силы

c_{L}

$c_L$ .

В зависимости от максимальной перегрузки скорость будет по-прежнему выше, чем при медленном горизонтальном полете. Насколько высоко видно на диаграмме скорости поворота. Он отличается от вашей диаграммы, но не так сильно: используйте линии одинакового радиуса (которые расходятся от начала координат) в качестве основы оси Y и исказите результат так, чтобы эти линии стали параллельными, и вы в конечном итоге получите с вашей схемой.

Диаграмма разворота (собственная работа) для малого самолета. Жирные цветные линии представляют максимальный стационарный коэффициент перегрузки по скорости для данной тяги двигателя при различных характеристиках тяги по скорости. Тонкие цветные линии — это линии с одинаковым коэффициентом нагрузки, а тонкие прямые черные линии, исходящие из исходной точки, — линии с одинаковым радиусом поворота. Видно, что минимальный радиус стационарного разворота достигается при сочетании максимальной перегрузки и минимальной скорости; однако из-за высокого коэффициента перегрузки скорость немного выше минимальной скорости в горизонтальном полете. Кроме того, доступной тяги недостаточно для стационарного полета, поэтому в этой точке будет происходить потеря энергии, которую необходимо компенсировать, добавляя скорость снижения или снижая скорость набора высоты.

мой вопрос: почему с физической точки зрения радиус поворота сначала уменьшается, когда мы замедляемся от V $_M$ к В $_S$ ? Есть ли физическое объяснение этому явлению?

По мере приближения к точке наименьшего радиуса поворота с высокой скорости путем замедления, $c_L$ увеличится и, находясь в знаменателе, позволит радиусу уменьшиться. Дальнейшее движение к более низким скоростям, от точки наименьшего радиуса к более низким скоростям, означает, что как коэффициент подъемной силы $c_L$ и коэффициент нагрузки $n_z$ уменьшится, поэтому срок $\frac{n_{z_{\: max}}}{\sqrt{n_{z_{\:max}}^2-1}}$ в числителе будет расти, а знаменатель уменьшится. Это означает, что при более низкой скорости R снова будет увеличиваться. Радиус поворота должен быть наименьшим на скорости маневрирования, которую вы называете V. $_M$ но правильнее называть $\text{v}_A$ . Поскольку в вашем уравнении максимальный коэффициент подъемной силы выражается через скорость сваливания при перегрузке 1g, позвольте мне соответствующим образом модифицировать мое уравнение выражением, которое справедливо для режима полета с максимальным коэффициентом подъемной силы (так сказать, слева от излома):

р знак равно \frac{м \cdot \frac{н_{г}}{\sqrt{н_{г}^{2} - 1}} \cdot грамм \cdot в^{2}}{\frac{р}{2} \cdot С_{р е ф} \cdot с_{л_{м а Икс}} \cdot грамм \cdot в^{2}} знак равно \frac{в^{2}}{грамм \cdot \sqrt{{(\frac{в^{2}}{в_{м я н}^{2}})}^{2} - 1}} знак равно \frac{в^{2} \cdot в_{м я н}^{2}}{грамм \cdot \sqrt{(в^{4} - в_{м я н}^{4})}}

$R = \frac{m\cdot\frac{n_z}{\sqrt{n_z^2-1}}\cdot g\cdot v^2}{\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_{L_{max}}\cdot g\cdot v^2} = \frac{v^2}{g\cdot\sqrt{\left(\frac{v^2}{v_{min}^2}\right)^2-1}} = \frac{v^2\cdot v^2_{min}}{g\cdot\sqrt{\left(v^4-v_{min}^4\right)}}$ куда

v_{m i n}

$v_{min}$ - скорость сваливания в горизонтальном полете. Если вы посмотрите на единицы параметров с обеих сторон, вы обнаружите, что приведенное выше уравнение дает единицу длины с обеих сторон, тогда как это верно только для вашего исправленного уравнения (которое я могу подтвердить как правильное). Радиус поворота не должен уменьшаться по мере удаления от излома.

Я понял, где я ошибся при выводе моей первоначальной формулы, и исправил ее (см. Ответ, который я разместил выше). Я придумал ту же формулу, что и вы. Кстати, в военном деле мы назвали это угловой скоростью ( $V_C$ ), и это было фундаментальной концепцией базового маневрирования истребителя (BFM) и теории энергетической маневренности. Кстати, я добавил вывод своей формулы, если хотите проверить.

Чарльз Бретана · Answer 2

ПРИМЕЧАНИЕ:. Я решил свой вопрос. Я допустил ошибку в алгебраическом выводе формулы, которую использовал для построения графика. Я включил как старую неверную формулу, так и новую исправленную формулу, и отобразил на графике кривые, получающиеся в результате каждой из них.

Не пройдясь по математике, я заметил, что мое уравнение было неправильным:

НЕПРАВИЛЬНАЯ ФОРМУЛА:

р ≅ \frac{В^{2}}{\sqrt{В^{2} - В_{с}^{2}}}

$R \cong \frac{V^2}{\sqrt{V^2-V_s^2}}$ ПРАВИЛЬНАЯ ФОРМУЛА:

р ≅ \frac{В^{2} В_{с}^{2}}{грамм (\sqrt{В^{4} - В_{с}^{4}})}

$R \cong \frac{V^2 V_s^2}{g (\sqrt{V^4-V_s^4})}$

куда:

$R$ .... Радиус поворота
$V$ .... Истинная воздушная скорость самолета
$V_S$ ... Скорость сваливания (TAS)
$g$ .... 32,2 $ft/sec^2$

Как только я правильно изменил формулу, кривая показывает именно то, что вы ожидаете, поэтому мой вопрос теперь спорный.

Вывод:
Старт со стандартной формулой радиуса поворота:

1.

р ≅ \frac{В^{2}}{{грамм}_{р}}

$R \cong \frac{V^2}{G_R}$

куда $G_R$ это Подъемная сила при повороте (горизонтальная составляющая вектора Подъемной силы), разделенная на вес, называемый радиальной G, G, который фактически разворачивает самолет, а не просто удерживает его в горизонтальном полете.

Поскольку коэффициент загрузки самолета или общая G ( $G_T$ ), радиальная Г ( $G_R$ ) и 1 G (божественное G), удерживающее самолет в воздухе, образуют прямоугольный треугольник с углом 90 градусов, изображенный на диаграмме выше, они должны соответствовать теореме Пифагора, которая гласит, что в треугольнике с углом 90 градусов квадрат гипотенузы должен быть равен сумме квадратов двух других сторон. так,

$G_R^2 + {1g}^2 = G_T^2$

$G_R = \sqrt{G_T^2 - {1g}^2}$

Вернуться к формуле радиуса поворота, подставив выражение для $G_R$ ,

$р ≅ \frac{В^{2}}{\sqrt{{грамм}_{Т}^{2} - {1 грамм}^{2}}}$ $R \cong \frac{V^2}{\sqrt{G_T^2 - {1g}^2}}$

Теперь общее G ( $G_T$ ) - предполагая, что мы устанавливаем максимальное доступное G на любой воздушной скорости, на которой мы находимся, это просто максимально доступная подъемная сила ( $L = C_{Lmax} ρ V^2 S$ ), деленное на вес самолета

$G_T = g\frac{C_{Lmax} ρ V^2 S}{W}$

Подставляя это в наше уравнение, мы получаем

$р ≅ \frac{В^{2}}{\sqrt{{грамм}^{2} \frac{(С_{л м а Икс} р В^{2} С)^{2}}{{Вт}^{2}} - {1 грамм}^{2}}}$ $R \cong \frac{V^2}{\sqrt{{g^2\frac{(C_{Lmax} ρ V^2 S)^2}{W^2}} - {1g}^2}}$

Вот в чем хитрость. Максимально доступная подъемная сила на скорости сваливания. $V_S$ по определению равен весу самолета, поэтому

$W = C_{Lmax} ρ V_S^2 S$

Подставив это и упростив,

$р ≅ \frac{В^{2}}{грамм \sqrt{\frac{(С_{л м а Икс} р В^{2} С)^{2}}{(С_{л м а Икс} р В_{С}^{2} С)^{2}} - 1}}$ $R \cong \frac{V^2}{g\sqrt{{\frac{(C_{Lmax} ρ V^2 S)^2}{(C_{Lmax} ρ V_S^2 S)^2}} - 1}}$

и отмена,

$р ≅ \frac{В^{2}}{грамм \sqrt{(\frac{В^{2}}{В_{С}^{2}})^{2} - 1}}$ $R \cong \frac{V^2}{g\sqrt{{(\frac{V^2}{V_S^2})^2} - 1}}$

упрощение,

$р ≅ \frac{В^{2}}{грамм \sqrt{\frac{В^{4}}{В_{С}^{4}} - \frac{В_{С}^{4}}{В_{С}^{4}}}}$ $R \cong \frac{V^2}{g\sqrt{{\frac{V^4}{V_S^4}} - \frac{V_S^4}{V_S^4}}}$

и наконец,

$р ≅ \frac{В^{2} В_{с}^{2}}{грамм \sqrt{В^{4} - В_{с}^{4}}}$ $R \cong \frac{V^2 V_s^2}{g \sqrt{V^4-V_s^4}}$

Горизонтальная - истинная скорость воздуха (скорость). Неважно, какие единицы. может быть узлов или миль в час. Важно то, что асимптота — это скорость сваливания, а излом — скорость маневра. Вертикальная шкала измеряет радиус поворота в футах. В формулах скорость должна быть в футах в секунду, а радиус поворота — в футах, иначе константа g должна быть масштабирована для соответствия.

Телец69 · Answer 3

Телец69

Шандель. Если вы не знакомы с маневром, это требование для коммерческой лицензии и очень полезно в такой ситуации. Это разворот на 180 градусов с набором высоты, при котором воздушная скорость меняется на высоту, при этом самолет замедляется до более низкой воздушной скорости, что позволяет уменьшить радиус поворота. Лично я предпочел бы обменять эту избыточную воздушную скорость на высоту, а не снижать мощность, но ни один совет, данный здесь сегодня, не обязательно действителен для конкретного дня, в который вы летите, конкретного самолета, на котором вы летите, погоды, температуры, высоты плотности и серьезности. ситуация, в которой вы находитесь. Да, я знаю, это звучит как юридическая оговорка, но на самом деле это правда - люстра великолепна, если у вас есть место для маневра в конкретном самолете, в котором вы находитесь. Это может быть фантастикой в самолете с взлетно-посадочной полосой, но, возможно, вы летите на самолете Baron со скоростью 180 KIAS в узком каньоне и слишком долго ждали, чтобы принять решение об изменении маршрута, поэтому, в конце концов, «КВС является единственным органом, ответственным за безопасную эксплуатацию». самолета». Что бы это ни стоило, практикуйте chandelles, чтобы получить навыки, которые вам нужны, если возникнет такая необходимость.https://en.wikipedia.org/wiki/Chandelle ПРИМЕЧАНИЕ. То, что я обсуждаю, похоже на то, что находится в разделе «КРУИЗНЫЙ ПОЛЕТ – ПОВОРОТ КАНЬОНА КОРОБКИ», расположенном по адресу https://www.mountainflying.com/Pages/mountain . -flying/box_canyon_turn.htmlОбщая идея состоит в том, чтобы развернуться с набором высоты против ветра, чтобы уменьшить ваше продвижение к местности за счет замедления вашего самолета, чтобы увеличить радиус поворота при наборе высоты - и я бы не рекомендовал замедляться ниже Vx, но опять же, YMMV. Если вы считаете, что есть лучший метод, пожалуйста, ответьте этим методом, а не предлагайте «нет, это не сработает», и помните, что все переменно — никто не может дать вам заранее спланированное предложение, которое будет работать на день, когда вы летите, на самолете, на котором вы летите, с погодой, в которой вы находитесь, плотностью высоты, точным расстоянием от местности и скоростью полета, на которой вы работаете. Если вы уже так далеко отстали от самолета в своем планировании, удачи вам в любом маневре ухода, который вы выполняете.

Телец69

О, и если у вас есть выбор, выполняйте маневр против ветра, если это возможно. Это будет держать ваш самолет на максимальном расстоянии от местности, так как ваша скорость относительно земли замедляется, когда вы поворачиваете против ветра. Это говорит о вашей заглавной теме «радиус поворота как функция скорости» так же, как и люстра - не только замедляет IAS, но и GS, что является фактором, когда нужно держаться подальше от твердой земли.

фут

Вы можете редактировать свой ответ, а не добавлять комментарии.

Чарльз Бретана

Если вы на достаточной скорости, чтобы выбраться из каньона, тогда конечно... Иначе это сумасшествие. вторая половина канделя включает в себя непрерывное постепенное уменьшение угла крена по мере приближения воздушной скорости к минимальной скорости (сваливания). Радиус поворота резко увеличивается по мере уменьшения угла крена.

Телец69

Фут - да, я знаю. В некоторых ситуациях я предпочитаю комментировать, а не редактировать. Чарльз – Я не предлагаю выполнять кандель, чтобы проверить стандарты практических испытаний – адаптируйтесь по мере необходимости, как и во всех маневрах. Преобразуйте свою скорость движения вперед в высоту в повороте с набором высоты — расположитесь у края каньона так, чтобы вы могли развернуться против ветра. Подъем мгновенно уменьшает горизонтальный прогресс и увеличивает высоту вашего пояса, снижает вашу воздушную скорость и скорость относительно земли, а также уменьшает радиус поворота, и все это помогает держаться подальше от земли. Адаптируйте по мере необходимости.

Чарльз Бретана

Как я уже сказал, иначе это сумасшествие. Замедление, набор высоты или снижение мощности уменьшает доступную подъемную силу. и лифт это то, что вам нужно, чтобы повернуть. Ваш подход сделает ваш поворот только тогда, когда вы соберетесь его инициировать, больше и шире, и вы наткнетесь на стену каньона. То есть, если вы не остановите вращение первым.

Чарльз Бретана

Кроме того, этот ответ свидетельствует о досадном распространении ошибочного представления о том, что чем медленнее вы, тем круче поворот, из второго предложения выше: «... самолет снижает скорость полета и, таким образом, позволяет уменьшить радиус поворота». . Это просто неправильно. Посмотрите на мой вывод истинной зависимости радиуса поворота от воздушной скорости выше.

Роберт ДиДжованни

На самом деле, полная мощность, пикирование, 1/2 петли, выкатывание (Иммельман) может быть даже лучше. Можно было бы надеяться, что в конце Chandelle не будет земли. Hammerhead тоже может подойти. Здесь помогает дополнительная мощность, поэтому она есть у многих «кукурузников». И да, замедление сокращает радиус поворота.

Чарльз Бретана

Роберт, Тогда, конечно, вы должны просто остановиться, тогда ваш радиус поворота будет равен нулю. Заблуждение о том, что замедление сокращает радиус поворота, основано на ошибочном предположении, что «G» в формуле радиуса поворота не зависит от V (скорости) и может быть установлено на любое значение независимо от скорости. Это, конечно, неправильно. Кроме того, в самолете вас «крутит» не общая G, а только та составляющая общей G, которая выровнена в плоскости вашего поворота.

Чарльз Бретана

А что касается выполнения иммельмана, то да, конечно, если у вас есть скорость полета, чтобы выполнить иммельманн, тогда, конечно, вперед. но сколько самолетов имеют эту возможность? Даже в военном истребителе с высокими характеристиками (за исключением тех, у которых отношение тяги к массе превышает 1:1) для выполнения этого маневра требуется минимальная скорость полета (у F-4 Phantom она составляла 450 узлов). Я не счел нужным уточнять, что, спрашивая о сценарии «застрявшего в коробчатом каньоне», я говорю о типичном самолете АОН с типичной крейсерской скоростью, а не о F-15/16 или специальном Питте на 200 узлов.

Питер Кемпф

Вместо люстры вы должны использовать поворот головки молотка. Теперь радиус наименьший, потому что поворот происходит по вертикали почти без скорости движения вперед.

Чарльз Бретана

Применяются те же соображения. Если у вас есть воздушная скорость, чтобы сделать Hammerhead, вы не находитесь в сценарии, к которому обращается этот вопрос. А если нет, что вы будете делать, когда крыло заглохнет, а вы заглохнете, поднимете нос на 50-60 градусов, по-прежнему смотрите ВВЕРХ на каньон, и нос отваливается? Кроме того, если у вас есть скорость полета, чтобы сделать Hammerhead, вы можете сделать Immelmann или кубинскую восьмерку.

Роберт ДиДжованни

@Charles Bretana, хорошо, что вы занимаетесь этим, и выделение правильных формул будет большим достижением. В своем вопросе вы указываете на необходимость сохранения вертикальной подъемной силы как на ограничивающий фактор, это может быть не так. Cessna 172 может зацикливаться, если у нее есть дополнительная энергия, даже если у нее недостаточно тяги. Обратите внимание на все маневры: «голова-молот», «Иммельман», тангаж вверх 90/крен 180/тангаж вниз, Chandelle можно выполнять при торможении и выполнять до того, как скорость упадет слишком сильно.

Роберт ДиДжованни

Может быть, в конце концов, добавление мощности на самом деле хороший ход, потому что 1-й, вверх вытащит вас из любого каньона. Если вверх не получится вовремя, а высший пилотаж отсутствует, лучше всего подойдет Chandelle, потому что омывание винта на полную мощность даст, по крайней мере, лучший контроль руля направления. А 172 на полной мощности может быть расход ниже 40 указанных (неточно на этих скоростях). Требуется постоянное внимание к рулю направления, но оно управляемо (только на высоте). Таким образом, для общего GA поворот с подъемом или молот (после погружения) могут быть единственным выбором. Многое зависит от высоты над дном каньона.

Чарльз Бретана

@ Роберт, как вы указываете, задействовано так много переменных, что сложно (невозможно?) Придумать алгоритм, учитывающий все возможные варианты. Но вверх (лазание) БЫЛО бы полезно, но только в той степени, в которой доступное пространство для поворота увеличивается (по мере того, как каньон расширяется по мере подъема), быстрее, чем увеличивается радиус поворота при замедлении. Потому что ваш радиус поворота определенно УВЕЛИЧИТСЯ, когда вы замедляетесь. Именно это я и пытаюсь подчеркнуть в этом вопросе.

Чарльз Бретана

И если вы посмотрите на второй ответ, который я разместил на этот вопрос, я предоставил правильную формулу (с ее выводом). Я сделал алгебраическую ошибку в моем первом выводе формулы (как указано в вопросе), что в первую очередь вызвало мой вопрос.

Роберт ДиДжованни

@Чарльз Бретана. Я согласен, что ваши формулы (и формулы Питера) применимы для поворота уровня. Сценарий «каньона» (в который мы никогда не должны попадать) действительно предлагает множество решений. Я постараюсь попробовать технику «аварийного спуска » с меньшей нагрузкой, а также использовать P-фактор в медленном повороте, чтобы обойти это. Формулы (которые можно добавить в программирование) будут очень хороши для поворотов уровней.

Чарльз Бретана

@ taurus69, я должен упомянуть, что статья, на которую вы ссылаетесь, неверна, поскольку она полностью основана на ошибочной интерпретации формулы радиуса поворота R = V2 / G. В этой формуле G не самолет G, как полагает автор. Это радиальная G, G в плоскости разворота. И он также игнорирует тот факт, что доступная скорость G ниже скорости маневрирования пропорциональна подъемной силе, которая является функцией V в квадрате. Таким образом, радиус поворота увеличивается с уменьшением скорости.

Как изменяется радиус поворота со скоростью между Vm и Vs, например, при повороте на 180 градусов в каньоне?

Чарльз Бретана

Таннер - восстановить ЛГБТ

Чарльз Бретана

тихий летчик

Чарльз Бретана

Ответы (3)

Питер Кемпф

Чарльз Бретана

Чарльз Бретана

PJNoes

Чарльз Бретана

Телец69

Телец69

фут

Чарльз Бретана

Телец69

Чарльз Бретана

Чарльз Бретана

Роберт ДиДжованни

Чарльз Бретана

Чарльз Бретана

Питер Кемпф

Чарльз Бретана

Роберт ДиДжованни

Роберт ДиДжованни

Чарльз Бретана

Чарльз Бретана

Роберт ДиДжованни

Чарльз Бретана

Каков принцип работы g-костюмов?

Можете ли вы во время выхода из штопора просто отпустить штурвал/ручку, чтобы нейтрализовать элероны?

Двигатель заглох над горной дорогой. Вы приземляетесь против ветра или в гору?

Можно ли лететь вверх дном, пока стакан с водой держится полным из-за перегрузки?

Силы в скользящем повороте [дубликат]

Как отвод назад обеспечивает лучшее управление во время выкатывания легких самолетов общего назначения?

Какова физика посадки с боковым ветром для больших самолетов?

Какие силы присутствуют при скоординированном повороте?

Как пилоты водяных бомбардировщиков справляются с изменяющимися силами и массой при черпании воды?

Эффективно ли добавление закрылков во время пробега по земле при взлете с короткого поля?