Какова наиболее экономичная скорость набора высоты для C172 SP?

Сначала рассмотрим четыре силы, действующие на самолет в крейсерском режиме:

          ⇧
        Lift
⇦ Drag    .  Thrust ⇨
       Gravity
          ⇩

Сопротивление зависит от планера, положения и воздушной скорости. Если самолет может летать, то сопротивление больше компенсируется тягой. Подъемная сила создается компонентом поступательного движения, когда летательные поверхности преобразуют горизонтальную силу в вертикальную. И, наконец, подъемная сила равна силе тяжести.

Теперь поговорим об эффективности использования топлива. Вот сколько вы можете сделать с количеством топлива, и вы не уточнили, интересует ли вас топливо на время (выносливость) или топливо на расстояние, или что-то еще. Но давайте обсудим основные компоненты использования топлива:

1. Движение двигателя . Двигатель более эффективен с точки зрения мощности при более высокой номинальной мощности. Таким образом, вы могли бы подумать, что эффективность будет достигнута за счет выбора более высокой мощности (при условии, что вы также можете подниматься с мощностью менее 100%).
2. Тепло . Я предполагаю, что типичный тепловой двигатель, такой как поршневой двигатель, потребляет около 50% энергии топлива для нагревания (приблизительно, вероятно, в диапазоне 35% - 65%). Но тепловой двигатель тем мощнее, чем больше разница между температурой на входе и температурой на выходе. Таким образом, чем больше времени вы можете провести на большей высоте, тем эффективнее топливо для энергии.
3. Охлаждение . Иногда вам нужно дополнительное несгоревшее топливо для охлаждения двигателя. Например, во время набора высоты, когда двигатель работает на большей мощности, а воздушный поток уменьшается.

Теперь давайте обсудим скалолазание. Во время набора высоты самолет должен (теоретически) вырабатывать всю мощность, необходимую для горизонтального полета, плюс еще немного для изменения высоты. Я бы предположил без каких-либо доказательств, что расход топлива на изменение высоты незначителен по сравнению с топливом, необходимым для удержания в воздухе. (с удовольствием приму ссылочку или метрики, если они у кого-то есть). Но подумайте об этом, если вы поместите самолет в лифт с таким же двигателем, потребуется несколько капель топлива, чтобы подняться на несколько футов. Это тысяча падений на тысячу футов - это ничто по сравнению с постоянным компенсированием веса, как это происходит в полете.

Итак, какова более экономичная процедура набора высоты? Это техника с использованием:

• Более высокая мощность двигателя
• Максимальное время на большей высоте; минимизация времени на меньшей высоте
• Балансировка смеси, чтобы поддерживать двигатель настолько горячим, насколько позволяет его конструкция. (вы сказали «экономичный расход топлива». Вы не сказали «эффективный с точки зрения затрат». Не нарушайте POH!)

Таким образом, чтобы расходовать наименьшее количество топлива, набирайте высоту как можно раньше, как можно быстрее (например, Vy) и с минимально приемлемым запасом прочности.

И пока мы говорим об эффективности, пожалуйста, дайте бакам высохнуть на конечной крейсерской высоте. Это максимизирует наиболее экономичную часть круиза, когда у вас меньше топлива.

Мне кажется, что какая бы крейсерская скорость ни была выбрана, наиболее экономичный набор высоты, учитывая базовый расход топлива в крейсерском режиме, будет состоять в том, чтобы сохранить ту же настройку мощности и набор высоты с самой медленной приемлемой скоростью.

Например, если крейсерская скорость 90 узлов и набор высоты 3000 футов должны быть завершены не более чем за 30 морских миль, тогда набор высоты должен быть на скорости 150 футов в минуту.

Это должно привести к примерно такому же расходу топлива за время по сравнению с пребыванием на той же крейсерской скорости и лишь немного большему расходу топлива на расстояние, поскольку путевая скорость будет минимально снижена (и даже это может быть компенсировано увеличением TAS при такой настройке мощности). из-за увеличения высоты).

Если базовая крейсерская скорость была выбрана как максимальная скорость на выносливость, то такой набор высоты также должен быть более или менее наиболее эффективным с точки зрения расхода топлива.