Как нескоординированные развороты (занос, скольжение) влияют на радиус разворота вертолета?

Является ли траектория полета вертолета (исправленная трасса ) дугой постоянного радиуса, независимо от того, является ли это скоординированным или нескоординированным поворотом? (Предположим, что нет ветра и что пилот поддерживает угол крена, высоту и воздушную скорость постоянными в обоих случаях.)

Я сбит с толку, потому что в текстах пробуксовка и занос упоминаются как скольжение вниз по склону и занос вверх от поворота соответственно, что для меня читается как изменение радиуса поворота.

[EDIT] Обновлены допущения, включающие угол крена и скорость полета.

«Предполагая постоянную высоту» - это большое предположение. В повороте мощность надо прибавлять, чтобы поддерживать ускорение. Это, в свою очередь, увеличивает крутящий момент и, следовательно, всевозможные побочные эффекты. Я консультировался с Праути и Вагтендонком (возможно, с двумя ведущими авторитетами в области динамики вращения) и не могу найти ответа на этот вопрос. Моя интуиция подсказывает, что да, радиус будет постоянным, так как при отсутствии ветра ничто не нарушит равновесие, за исключением, возможно, столкновения вертолета с собственным вихрем (что является хорошей проверкой мастерства при выполнении скоординированных поворотов с постоянной ориентацией), но Я действительно не знаю.

Ответы (1)

Учитывая ваши предположения об угле крена и воздушной скорости, а также мое предположение о том, что скоординированный разворот определяется ускорением внутри самолета, направленным вниз «перпендикулярно полу» (если вы имеете в виду что-то еще под скоординированным разворотом, постарайтесь быть более конкретным), тогда вы имеете один точный радиус для скоординированного поворота. Тот, где центробежная сила, создаваемая воздушной скоростью и кривизной в сумме с гравитацией, дает вектор, соответствующий (фиксированному) углу крена. Если вы хотите, чтобы местное ускорение указывало в другом направлении (со скольжением или заносом), остается только свободная переменная — радиус поворота.

Так что да, если воздушная скорость и угол крена постоянны, радиус поворота является параметром, определяющим, скоординирован ли поворот или нет.

При скольжении местное ускорение самолета направлено в ту сторону, в которую вы хотите повернуть (или, другими словами, пол самолета слишком сильно накренен вне поворота). Чтобы получить это, центробежная сила должна быть меньше по сравнению с скоординированным поворотом (центробежная сила — это единственное качество, которое вы разрешили изменить), поэтому радиус поворота должен быть больше. Радиус поворота с заносом должен быть меньше по той же причине.

Инерционное и гравитационное ускорение, видимое и ощущаемое внутри самолета во время разворота с креном α : самолет в свою очередьгде грамм → гравитационное ускорение и а с → центробежное ускорение. Результирующий а → полное ускорение, ощущаемое пилотом. Из базовой механики а с знак равно в 2 / р куда в и р это скорость (либо TAS, либо GS, здесь оба одинаковы) и радиус поворота соответственно. Радиус поворота для скоординированного поворота составляет загар ⁡ α знак равно а с / грамм ⇒ р с о о р г знак равно в 2 / ( грамм загар ⁡ α ) . Любой меньший радиус при том же крене и скорости приводит к большему а с и, таким образом, занос, больший радиус приводит к проскальзыванию. Обратите внимание, что это справедливо для любого самолета, а не для вертолета.

Мартин, учитывая, что вы заявили, что радиус поворота определяет, будет ли это скоординированный поворот (поскольку мы предположили, что другие параметры остаются фиксированными в этом примере), будут ли соответствующие траектории полета выглядеть как ! это ?
@jumblie Думаю, все как раз наоборот. Проскальзывающий разворот дает ( при одинаковом крене ) больший радиус разворота, чем согласованный, а скользящий разворот меньший. Если из изображений выше это неясно, то можно попробовать представить это так: вы бы летели по правилу «наступи на мяч», тогда в скользящем повороте мяч находится «внутри поворота» и надо наступить на дно грубее, чтобы получить скоординированный поворот. То есть нужно "больше крутить".
Можно склоняться к тому, что проскальзывание дает «больше поворотов», потому что у нас есть боковые проскальзывания, верно? Но обратите внимание, что боковое скольжение (или скольжение вперед, аэродинамически это в любом случае один и тот же маневр, отличается только траектория движения по земле) — это вообще не поворот, это самолет, летящий прямо вперед, с той лишь разницей, что нос направлен «не в ту сторону».
Я исправил свою диаграмму так, что более крутой поворот - это поворот с заносом, а больший поворот - это поворот со скольжением, но это все еще не совсем ясно в моей голове. Независимо от того, является ли поворот скоординированным/скольжением/заносом, самолет всегда будет касаться трассы? Кроме того, при скольжении вниз по склону радиус будет уменьшаться, а при скольжении вверх по склону радиус будет увеличиваться, но все как раз наоборот!
@jumblie IMO имеет любой самолет в заносе / проскальзывании, чтобы лететь частично боком. Примерно так, как вы нарисовали его на своем рисунке. Причина становится ясной, когда смотришь на силы со стороны. Вам нужна, помимо подъемной силы, некоторая аэродинамическая сила, толкающая самолет в сторону. Рассуждения будут немного отличаться для самолетов и вертолетов (поскольку качание несущего винта позволяет указывать подъемную силу несколько наклонно относительно фюзеляжа вертолета - кто-то, кто действительно летает на вертолете, может меня здесь поправить, если я ошибаюсь), но результат должен быть одинаковым. В конце концов я постараюсь добавить некоторые пояснения в свой ответ.
@jumblie Я не уверен, откуда взялось сравнение вверх / вниз, поэтому я не могу слишком подробно об этом говорить. Может, это как-то связано с тем, что чувствует пилот во время юзового/буксовающего разворота? Смотрите изображения в моем ответе. В скользящем повороте результирующая сила, ощущаемая в кабине, тянет вас к центру поворота, что можно рассматривать как «спуск», если представить угол наклона сиденья относительно горизонта. Во время заноса точки чистой силы поворота частично направлены наружу, что аналогично можно представить как подъем в гору? Может ли быть так?
Как нескоординированные развороты (занос, скольжение) влияют на радиус разворота вертолета?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v