Как влияет прямой боковой ветер на взлетные характеристики?

Увеличивается ли взлетная дистанция при прямом боковом ветре?Где должен быть установлен сдвиг ветра

Направление ветра

Вы спрашиваете конкретно о боковом ветре 90 градусов или о любом боковом ветре?
Да, боковой ветер 90 градусов.
Любой боковой ветер представляет собой сумму боковой, 90-градусной составляющей и составляющей, параллельной взлетно-посадочной полосе. Другими словами, любой боковой ветер имеет 90-градусную составляющую...
@xxavier Да, но при прямом боковом ветре параллельная составляющая может быть равна нулю. Это то, о чем спрашивает ОП.
Учтите: для велосипедиста ехать по ветру под углом 90 градусов — это не то же самое, что ехать в штиле.
@Criggie - учтите также - если на парусной лодке, вам лучше иметь боковой ветер под углом 90 градусов, чем отсутствие ветра - :)
Важно проанализировать вовлеченную аэродинамику, чтобы понять, какие силы воздействуют на самолет во время взлета, а не полагаться на руководства по летной эксплуатации для конкретного самолета, чтобы обобщать, какие эффекты могут быть на всех классах самолетов.

Ответы (3)

Влияние постоянного бокового ветра до продемонстрированного значения незначительно (по крайней мере, для авиалайнеров), как уже сказано в ответе ymb1 . Я проверил некоторые FCOM Boeing, и боковой ветер никогда не упоминался для расчета взлетных характеристик. Следовательно, это не может иметь существенного влияния. Боинг рекомендует этот метод:

Любому отклонению от центральной линии во время приложения тяги следует противодействовать немедленными плавными и положительными управляющими воздействиями. Плавное управление рулем направления в сочетании с небольшими действиями штурвала приводит к нормальному взлету без чрезмерного управления. [...]

Примечание: Чрезмерное смещение штурвала во время вращения и отрыва увеличивает раскрытие спойлера. По мере увеличения раскрытия спойлера сопротивление увеличивается, а подъемная сила уменьшается, что приводит к уменьшению зазора в хвостовой части, более длинному взлетному крену и более медленному ускорению самолета .

[выделено мной]

Однако при порывистом боковом ветре может потребоваться больший поворот штурвала, что приведет к срабатыванию спойлера. Это повлияет на взлетные характеристики. Поэтому компания Boeing рекомендует использовать тягу, превышающую минимально требуемую, в следующих ситуациях:

Для взлета в условиях порывистого или сильного бокового ветра рекомендуется использовать более высокую настройку тяги, чем минимально требуемая. Когда преобладающий ветер дует под углом 90° к взлетно-посадочной полосе или около него, возрастает вероятность смещения ветра, приводящего к порывистым компонентам попутного ветра во время разворота или отрыва. В этом состоянии рассмотрите возможность использования настроек тяги, близких или равных максимальной взлетной тяге.


Источник: Boeing 737 NG FCTM 3.15 — Взлет и начальный набор высоты — Взлет при боковом ветре.

На взлетные характеристики влияет только составляющая встречного или попутного ветра:

Составляющая бокового ветра не влияет на взлетные характеристики. Тем не менее необходимо продемонстрировать безопасность взлета и посадки при боковом ветре до 25 узлов. Максимально продемонстрированное значение должно быть опубликовано в РЛЭ.

— Управление полетами Airbus. « Познакомьтесь с летно-техническими характеристиками самолета ». (2002).


Для отрицательных голосов и комментаторов, если у вас есть измеримый эффект, опубликованный в руководствах, опубликуйте ответ.

Я не верю, что этот ответ точно точен, когда руль направления используется во время взлета. Руль направления должен вызывать сопротивление, снижая производительность.
Для многих самолетов правильная техника бокового ветра состоит в том, чтобы начать с полного отклонения элеронов против ветра, а затем уменьшать это отклонение по мере увеличения скорости самолета. Казалось бы, период полного отклонения элеронов будет иметь повышенную составляющую лобового сопротивления примерно до тех пор, пока самолет не поднимется в воздух, когда проскальзывание перейдет в краб.
@mongo: Каков измеримый эффект от этого?
Что касается «Во время самого разбега, слегка направленный против ветра, крыло видит дополнительный встречный ветер» — почему самолет слегка направлен против ветра во время разбега? Конечно, это не рекомендуется, скажем, для легкого самолета с хвостовым колесом. Это действительно происходит во время взлета авиалайнера? Если да, то когда еще? Легкий трехопорный самолет? Нет, если я буду летать на нем. И даже если это произойдет, повторяя другой комментарий, «Каков измеримый эффект этого?»? Возможно, здесь есть основания для другого вопроса ASE...
Я подозреваю, что цитата из Airbus Flight Operations, хотя и имеет отношение к ответу, является чрезмерным упрощением и не совсем корректна.
@quietflyer: Хорошо. Опять же, каков измеримый эффект?
Что касается фотографии внизу - хорошо, кажется, нам нужно различать по типу самолета. В легком самолете используется метод, при котором его не отталкивают от взлетно-посадочной полосы, потому что первым отрывается подветренное колесо, и самолет катится по слегка наклонному курсу, выровненный с осевой линией взлетно-посадочной полосы. Но в альтернативной технике, показанной на фотографии, шины должны тереться, а это должно увеличивать сопротивление.
@quietflyer: И все же производители и руководства не считают это измеримым эффектом.
@ ymb1, это было достаточно измеримо для нас во время серии испытательных полетов, на которых я летал, и было включено в моделирование аэродинамики. Воздействие было на разбег, а не на характеристики набора высоты при взлете. Но это повлияло на общий разбег и преодоление препятствия, и это было проблемой в процессе STC для наших операций. Так что я упомянул об этом, потому что это реально, даже если руководство по летной эксплуатации может решить опустить его.
Если вы используете диаграмму взлетных характеристик транспортной категории, где вы прослеживаете линию в различных масштабах, имеется только поправка на компонент HW или TW, которая достигается с учетом xwind без учета фактического направления ветра. Следует ожидать некоторой потери эффективности из-за смещения органов управления, трения шин и т. д., вызванного боковым ветром, но эти эффекты слишком изменчивы, чтобы их можно было измерить количественно, и достаточно малы, чтобы их можно было «потерять в шуме» всего остального, и поэтому не т нужно учитывать.
Что ж, много "шума" вызвал этот вопрос, а это значит, что это хороший вопрос. В настоящее время у меня нет зарегистрированного dv (или uv) для какого-либо ответа, но это была «интересная» дискуссия...
@mongo - имхо, ваш комментарий достоин публикации в качестве ответа.
Я предполагаю, что в действительности взлетно-посадочные полосы были закрыты до того, как боковой ветер имел серьезные последствия? Это основа этого ответа. Я думаю, что ответ мысленного эксперимента также был бы интересен. «Есть единственная взлетно-посадочная полоса, по которой дует сильный ветер, и самолет собирается взлететь. Какие возможные последствия / действия может иметь / потребовать боковой ветер?»
@mongo, есть много вещей, которые, хотя и поддаются измерению, недостаточно велики, чтобы вызвать изменения в повседневных операциях. Конечно, использование руля направления приводит к некоторому дополнительному сопротивлению, но достаточно ли оно существенно, чтобы заставить нас пересчитывать показатели взлетных характеристик для «нормальных» операций? Если да, то почему производители не добавили в диаграммы линию корректировки бокового ветра, чтобы мы могли знать и корректировать эффект? Обычно тестирование того типа, которое вы сделали, гораздо более подробное и отсеивает большое от малого. Я не буду говорить за ymb1, но я так понимаю его точку зрения...

Чтобы проанализировать влияние взлета при боковом ветре на летно-технические характеристики, необходимо разбить влияние на каждую фазу маневра. Для простоты давайте рассмотрим учебно-тренировочный самолет с одним двигателем и посмотрим, как боковой ветер влияет на взлетные характеристики.

В начале разбега при боковом ветре производится полное отклонение элеронов против ветра. Это создает повышенное сопротивление, потому что и левый, и правый элероны находятся в положении сильного отклонения. Разумеется, при начальном разбеге сопротивление сводится к минимуму из-за малой воздушной скорости. По мере увеличения воздушной скорости отклонение уменьшается, что ограничивает сопротивление элеронов, но это сопротивление все еще присутствует, его можно измерить и воспроизвести. Кроме того, хотя руль направления используется для поддержания управляемости и противодействия асимметричному доверию гребному винту, он также используется для эффективного поддержания аэродинамического скольжения на земле. Скольжение создает повышенное сопротивление, и на скольжение расходуется немного больше энергии, поскольку оно представляет собой комбинацию воздействия элеронов, руля направления и боковых сил на фюзеляж.

После отрыва самолета от ВПП скольжение может перейти в краб, а потери мощности, связанные со скольжением, исчезнут, так как теперь самолет находится в скоординированном полете.

Воздействие при взлете с боковым ветром, если исходить из описанной выше методики, оказывается на разбеге, когда самолет находится в проскальзывании. Чем длиннее разбег, тем больше площадь взлетно-посадочной полосы, используемой для разбега. Тем не менее, боковой ветер не повлияет на характеристики набора высоты. Фактически на общий вектор ветра на самолете будет влиять боковой ветер, что может привести к более высокому вектору «встречного ветра», который сократит расстояние, необходимое для преодоления препятствия или для набора высоты.

Проще говоря, взлет с боковым ветром отрицательно влияет на крен взлетно-посадочной полосы и начальный набор высоты для преодоления ближайшего препятствия, такого как линии электропередач в конце взлетно-посадочной полосы. Однако расстояние набора высоты может быть уменьшено на некоторую небольшую величину. На скорость набора высоты влияет мощность, и как только мощность, потерянная из-за проскальзывания во время пробега по земле, будет восстановлена, самолет будет работать нормально.

Оба этих эффекта легко моделируются. Эффекты, конечно, будут сильнее на более медленных самолетах, таких как мотопланеры и учебные. Эффекты будут потеряны в шуме (без каламбура) на высокопроизводительных самолетах, таких как истребители.