Как самолет продолжает двигаться вперед, когда воздушный поток и тяга не выровнены?

Предположим, что самолет летит под углом атаки 10 градусов, и что угол падения между фюзеляжем самолета и крылом, а также угол между крылом и моторамой также равен 0 градусов, сила тяги равна 10 градусам. относительно входящей скорости. Мой вопрос: поскольку существует угол между набегающим воздушным потоком и силой тяги, как самолет продолжает двигаться вперед прямо?

Я имею в виду, что если я разобью силу тяги на составляющие, то одну составляющую можно добавить в направлении подъемной силы, а другую составляющую можно использовать для противодействия сопротивлению. Но почему это заставит самолет продолжать движение по прямой траектории? Потому что сам самолет не знает, как должна устанавливаться поломка компонентов, а также просто видит результирующую силу тяги. Более того, теоретически я могу сделать разбивку на составляющую Силы тяги в другой системе координат, но все равно, зачем самолету продолжать движение в одном и том же прямолинейном направлении?

В таком случае Подъемная сила меньше Веса. См. Aviation.stackexchange.com/questions/40921/… , предпоследний абзац, для фактического уравнения, кстати, не ограничивающегося горизонтальным полетом. Наверняка этот вопрос может быть дубликатом какого-то другого?
Позвольте мне проверить вопрос, который вы приложили. Если это дубликат, что мне делать?
Самолет движется прямо, потому что так ему говорит пилот.
@RameezUlHaq Чтобы достичь устойчивого состояния полета, самолет изначально должен разогнаться до этой стадии, поэтому, пока она не будет достигнута, силы не находятся в равновесии. Как только он достигает желаемого состояния, силы сбрасываются с помощью дроссельной заслонки и ручки, чтобы они были в равновесии. Для движения по прямому пути не требуется больше сил, чем те, которые уравновешивают.
Вы не разлагаете силы, вы их суммируете, делите на массу и получаете ускорение. А потом суммируешь их моменты, делишь на момент инерции и получаешь угловое ускорение. Всякий раз, когда обе суммы равны нулю (потому что пилот установил их так, чтобы они были равны), самолет летит прямо. Разрушающие силы — это всего лишь математический инструмент, облегчающий их суммирование.

Ответы (2)

Допустим горизонтальный полет. Затем силы, действующие на самолет, показаны на следующем рисунке (не обязательно в масштабе):

Силы

Силы таковы:

  • полная аэродинамическая сила Ф А , который делится на две составляющие: подъем л (перпендикулярно направлению движения) и перетащите Д (параллельно направлению движения)
  • вес Вт
  • тяга Т , здесь действует немного вверх из-за угла атаки α

Для горизонтального полета без ускорения сумма всех сил должна быть равна нулю. Это не зависит от системы координат, которую вы используете для разделения сил. В нашем примере это дается следующими уравнениями:

л + Т грех ⁡ α "=" Вт
Т потому что ⁡ α "=" Д

При заданном угле атаки эти уравнения будут верны только при одной конкретной воздушной скорости. При более высокой воздушной скорости подъемная сила будет увеличиваться, что приведет к набору высоты, который затем изменит угол атаки. При более низкой воздушной скорости подъемная сила уменьшится, что приведет к снижению.

Я хочу сказать вот что: поскольку при горизонтальном полете все силы, действующие на самолет, равны нулю. Но почему самолет движется в направлении, противоположном сопротивлению? Он может двигаться в любом направлении с постоянной скоростью. Но почему только в сторону, противоположную лобовому?
Суммарная сила вызывает изменение импульса (и, следовательно, скорости при фиксированной массе), но она не имеет ничего общего с текущим направлением скорости. Самолет продолжает лететь вперед, потому что это направление, в котором он летел раньше. Чистая сила, равная нулю, просто означает отсутствие изменений.
Кстати: сопротивление по определению противоположно направлению движения (относительному ветру).
Таким образом, чтобы пилот мог заставить самолет лететь в определенном направлении с постоянной скоростью, ему необходимо использовать некоторые поверхности управления для достижения этого желаемого направления движения, и как только оно будет достигнуто, он должен немедленно изменить управление. поверхности такие, что общие силы, действующие на самолет, снова становятся равными нулю? После этого самолет сможет двигаться в нужном направлении. Я прав?
@RameezUlHaq Да, это именно то, что делает пилот: используйте управляющие поверхности, чтобы управлять самолетом, и как только вы окажетесь на желаемом пути, вы балансируете самолет, чтобы свести результирующую силу к нулю без управляющих воздействий.

Пилот управляет направлением полета с помощью руля высоты и газа. Тангаж к горизонту определяется этой комбинацией при условии, что самолет делает достаточную вертикальную подъемную силу, чтобы равняться его весу .

Таким образом, чтобы получить горизонтальный полет, можно было бы уменьшить угол атаки и/или газ до тех пор, пока сумма компонентов вертикальной подъемной силы не сравняется с весом при нулевом угле тангажа (к горизонту), как показано в уравнении подъемной силы:

л я ф т = Площадь x Плотность x Коэффициент (развал/AOA) x V 2

Как и в любом другом самолете, чтобы подняться, добавьте мощности, чтобы снизить мощность.

Мы должны принять к сведению, что вектор сопротивления в направлении полета должен быть равен вектору тяги, влияющему на скорость на реалистичной диаграмме силы. Разложение вектора тяги выполнено , чтобы показать вертикальную составляющую, влияющую на вертикальную подъемную силу . «TD» показывает, какая часть общего вектора тяги доступна для создания воздушной скорости. График Vy и Vx покажет большее значение "TD" для данной величины тяги в Vy.

И вот (наконец) векторная диаграмма, нарисованная в масштабе. Обратите внимание, какое сопротивление создает наклонный вектор подъемной силы крыла.

введите описание изображения здесь

Так что можно задуматься: почему бы не передние планки для скалолазания. Перемещение вектора Lift в вертикальное положение делает TD = ... T!

«Мы должны принять к сведению, что вектор сопротивления должен быть равен вектору тяги на реалистичной диаграмме силы». Почти правильно: вектор сопротивления равен составляющей вектора тяги, параллельной вектору сопротивления (т.е. общая тяга должна быть больше сопротивления, если двигатель был установлен под неправильным углом). Обычно эта маленькая деталь незначительна, но, поскольку вы явно упоминаете угол наклона двигателя, я подумал, что вы, возможно, захотите быть немного более точным.
«Наклон к горизонту» — похоже, означает отношение высоты тона, но его можно отредактировать, чтобы сделать его более явным. «при условии, что самолет создает достаточную вертикальную подъемную силу, чтобы сравняться с его весом». Кажется, подразумевается, что самолет не достигнет равновесия до тех пор, пока вертикальная составляющая вектора подъемной силы не сравняется с весом, что не совсем верно даже в горизонтальном полете, если есть тяга вверх или вниз. . Может быть, ответ имел в виду «при условии, что сумма направленной вверх вертикальной силы равна весу»?
Что касается «Мы должны принять к сведению, что вектор сопротивления должен равняться вектору тяги на реалистичной диаграмме силы» — не совсем так , даже в горизонтальном полете, если есть тяга вверх или вниз. Вернее, для горизонтального полета (и только для горизонтального полета можно сказать, что горизонтальная составляющая тяги равна сопротивлению.
Относительно «Тяга вниз добавляется к установке двигателя большинства самолетов GA, что позволяет избежать этой неуклюжей конфигурации сил и позволяет самолету более эффективно летать на своем крыле». - возможно, для любой горизонтальной крейсерской скорости полета угол падения крыла (относительно фюзеляжа) оптимизирован для нулевой тяги вниз, что позволит наиболее эффективно использовать вектор тяги, сохраняя его чисто горизонтальным. Тяга вниз может быть вызвана другими причинами, связанными с характеристиками устойчивости по тангажу, компенсацией таких факторов, как различная струя вниз по хвосту при различных настройках тяги и т. д.
Может быть хорошим вопросом ASE: «Предполагая, что угол наклона крыла оптимизирован для обтекания фюзеляжа в каком-то конкретном режиме, зачем проектировать какую-либо тягу вниз в двигательную установку?» Беглый просмотр сайта показывает, что это не будет дублировать какой-либо существующий вопрос.
@quiet flyer хорошие моменты, я имею в виду, что все вертикальные компоненты имеют одинаковый вес, включая тягу. (Я вижу тотемный столб с вертикальным подъемом, с подъемной силой, тягой, сопротивлением и... термиками!). И да, тяга вниз снижает чрезмерную статическую устойчивость, когда добавляется рывок газа. Подстановка чисел для «треугольника» дала хорошие результаты по сравнению с фактической максимальной скороподъемностью для 172 (около 750 футов/мин). Сравнение синусоидальной тяги и косинуса при 5 градусах показывает удивительно сильный вертикальный вклад с небольшой потерей горизонтальной составляющей тяги.
@quiet flyer, но я все еще немного беспокоюсь о модели, потому что добавление тяги и шага - это сильные подъемные силы. Когда вы думаете о том, что делается при выравнивании в крейсерском режиме из Vy (уменьшайте угол атаки, уменьшайте газ, триммируйте вниз), а эта чертова штука все еще набирает скорость в 30 узлов. Итак, как и многие модели, это хорошее начало, но мне интересно, покроет ли небольшое вертикальное сопротивление небольшую избыточную подъемную силу (чтобы замкнуть векторы. Тяга, сопротивление, вертикальная подъемная сила и вес (также любые вклады греха или косинуса) всегда следует отменять.
Похоже, вы добавили векторную диаграмму, на которой вектор подъемной силы крыла не является чисто вертикальным. Почему?
Re "но я все еще немного беспокоюсь о модели, потому что добавление тяги и шага являются сильными подъемными воздействиями. Когда вы думаете о том, что делается, выравнивая в крейсерский режим из Vy (уменьшите угол атаки, уменьшите газ, триммер вниз) и чертова вещь по-прежнему набирает 30 узлов в воздушной скорости» — вы уменьшили коэффициент подъемной силы, поэтому воздушная скорость должна увеличиться, иначе самолет будет ускоряться вниз.
@quiet flyer 1. Потому что самолет летит с углом атаки 10 градусов. 2. Потому что уровень находится где-то между верхом и низом. Время для отдыха.
Как самолет продолжает двигаться вперед, когда воздушный поток и тяга не выровнены?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v