Какой угол атаки крыла Боинга 737 в крейсерском режиме?

Я хотел бы знать угол атаки, под которым летит Боинг 737 во время круиза. Меня особенно интересует угол атаки крыла (если вы знаете крейсерское положение носа вверх и угол падения крыла, это тоже было бы хорошо).

Эта статья Boeing Aero об угле атаки может вас заинтересовать.
Не изменится ли угол атаки в крейсерском режиме в зависимости от таких факторов, как вес, положение центра тяжести и плотность воздуха (это необходимо указать)?
@mins Я знаю, от чего это зависит. Мне нужен определенный ответ от кого-то, кто знает наверняка, либо будучи пилотом, либо разговаривая с кем-то, кто это пилотировал, либо будучи кем-то, кто работал над этим, или разговаривал с кем-то, кто работал над этим. Выводы и формулировка гипотез меня не интересуют.
Мой комментарий состоял в том, чтобы подчеркнуть, что вам необходимо предоставить другие элементы, влияющие на значение, если вы хотите, чтобы кто-то предоставил значение.
Если бы мне нужно было предоставить другие элементы, я мог бы получить ответ сам, теоретически. Я думаю, что главный вопрос этой ветки ясен, так как у 737 есть определенная крейсерская высота и скорость. Среднее значение по круизному сегменту было бы достаточным. Спросите у пилота: он не будет спрашивать вас о других элементах, он просто расскажет вам, какого угла атаки он придерживается, когда летит из Хартсфилд-Джексон в Ла-Гуардия.
@Flanker Эээ... нет. Они скажут вам приблизительный диапазон (который, конечно, может быть достаточно узким, чтобы вам было все равно).
Кстати, если вы случайно найдете где-нибудь 737 QRH (краткий справочник), там должны быть таблицы с пометкой «Ненадежная скорость полета». Они содержат углы наклона, скорости и параметры мощности для различных сценариев.

Ответы (3)

Во-первых, предположим, что вся подъемная сила создается крылом и что самолет летит в идеальных условиях, когда расход топлива на пройденное расстояние минимален. Эта точка дается

с л знак равно 1 н в 3 + н в с Д 0 π А р ϵ
Пожалуйста, смотрите этот пост для получения дополнительной информации об этой формуле.

Номенклатура:
с л коэффициент подъемной силы
н в показатель тяги, как в Т в н в
π 3.14159
А р удлинение крыла
ϵ фактор Освальда крыла
с Д 0 коэффициент сопротивления при нулевой подъемной силе

The н в Я бы оценил в -0,4, т. с Д 0 где-то около 0,016, соотношение сторон можно взять из этого источника , а коэффициент Освальда равен 0,8. Это дает вам оптимальный коэффициент подъемной силы 0,445. Теперь нам нужно знать, какой угол атаки нужен для этого коэффициента подъемной силы. Если мы посмотрим на средний профиль 737-го, то увидим, что этот угол атаки составляет около 2,8 градуса.

Этот источник предназначен для моделей самолетов, поэтому их числа Маха и Рейнольдса слишком малы для реальных вещей, и нам нужны поправки для обоих. Используя правило Прантдля-Глауэрта для эффектов Маха, нам нужно исправить, разделив на ( 1 М а 2 ) ( 1 + т а н ф ) = 0,693 при 0,82 Маха. Обратите внимание, что это приращение должно применяться к углу атаки при нулевой подъемной силе, который равен -1°. Теперь наш угол атаки составляет всего 1,63°. Полетное число Рейнольдса МАС 737-го составляет 22 миллиона, поэтому угол атаки еще меньше, может быть, 1,5°. Теперь нам нужна поправка на стреловидность крыла 737 в 25 градусов, которая вычисляется путем деления угла атаки на 0,9, косинус угла стреловидности четверти хорды. Это дает около 1,8 ° в качестве скорректированного значения.

Итак, мой быстрый и грязный ответ: 1,8 градуса. Другие участки крыла имеют немного другие значения в зависимости от крутки крыла. Обратите внимание, что площадь крыла Боинг-737 примерно постоянна с шестидесятых годов, а масса значительно увеличилась. Можно с уверенностью предположить, что он работает на более высоких углах атаки, чем оптимальные для лучшей дальности.

@Peter Kampf Спасибо за расчет, хотя я больше искал ответ с "поля", а не оценку (у меня такие уже есть). Спасибо, в любом случае.
Для этого предположим, что падение фюзеляжа в крейсерском режиме точно равно 0, так что подача еды не вызывает неудобств. Теперь вам нужно только посмотреть, какой угол падения имеет крыло, и вы знаете свой полетный угол атаки. Каков ваш результат?
@PeterKämpf падение фюзеляжа обычно рассчитано на > 0 в крейсерском режиме. Это делается для предотвращения крейсерского полета при углах пола < 0, когда самолет очень легкий и/или быстрее, чем крейсерская скорость для дальних полетов. Углы фюзеляжа менее 0 градусов неудобны.
Если вы легче, вы должны лететь выше, а полет быстрее, чем оптимальный крейсерский полет, быстро приведет вас к пределу числа Маха. Я не думаю, что ваш расчетный угол пола сильно отличается от 0.
Говоря об аэродинамике, вы правы, но аэродинамика — не единственный фактор, который играет роль при выборе крейсерской высоты. Иногда вы не можете подняться из-за ограничений УВД. Иногда вам нужно лететь как можно быстрее, чтобы пассажиры могли стыковаться, в основном, вы должны лететь в районе FL260 - FL280, где вы можете достичь наилучшей скорости вперед.
@DeltaLima: Да, вы можете летать с меньшим углом атаки, но разница будет небольшой, может быть, от 0,2 до 0,3 градуса. Тогда причина, по которой вы указываете, не является проектным случаем. И я бы предположил, что моя ошибка при использовании оптимального коэффициента подъемной силы больше, чем эта, учитывая, что крыло было разработано в шестидесятых годах для гораздо более легкого самолета с другими двигателями, поэтому все параметры в моем ответе изменились с того времени.
@Peter Kämpf, чтобы уточнить: я не ищу предположений или расчетов (я могу сделать это сам). Я ищу определенный ответ от кого-то, кто хорошо осведомлен о 737.
@Flanker Ответ, данный Питером, будет примерно таким. Существуют различия от полета к полету из-за различий в полезной нагрузке, крейсерской скорости и крейсерской высоте. Типичное положение носа в крейсерском режиме составляет от 2 до 4 градусов для 737, поэтому, если вы найдете угол падения, вы сможете его вычислить.
@DeltaLima Это действительно так. Я просто хочу подтверждение от кого-то, кто знает наверняка. Я провожу тесты CFD и предпочитаю более точное значение, чем примерное, поскольку прогоны CFD занимают довольно много времени, а у меня не так много времени.
Это не дает ответа на вопрос, каков на самом деле угол атаки и/или угол падения .
@Peter Kämpf Площадь крыла увеличивалась с каждым поколением 737: Original — 102,0 м2, Classic — 105,4 м2, NG — 124,58 м2. Я не уверен насчет Макса. Источник - b737.org.uk/techspecsdetailed.htm.

Поздно на вечеринку, но я добавлю свой комментарий из опыта. B737-800WL (с законцовками) имеет оптимальный крейсерский угол наклона корпуса 2,46 градуса, тогда как версия без законцовки имеет оптимальный угол 2,53 градуса. Такое отношение в круизе связано с круизом на большие расстояния (LRC) для любого заданного веса. Крейсерское положение носа с постоянным числом Маха будет меняться в зависимости от веса самолета, в то время как при полете на воздушной скорости / числе Маха, совместимом с LRC для веса, угол атаки остается постоянным.

Минимальная скорость маневрирования для любого заданного веса обычно составляет 5 градусов при поднятии носа в горизонтальном полете. Любое более высокое положение (например, 8 градусов) будет означать полет под небезопасным углом атаки с уменьшенным запасом по удару.

Как только вы заработаете достаточно репутации, вы сможете комментировать пост. Это было бы лучше в качестве комментария.
@dalearn Я думаю, что это нормально в качестве ответа и вообще не обязательно должно быть комментарием. Кстати, пользователь 37299, ответ здесь может быть отсортирован по-разному (голоса, старейшее, последнее редактирование), поэтому "ответ выше" на этом сайте не работает. Я отредактирую его для вашего удобства. Добро пожаловать на сайт Aviation.SE!
У вас есть источник этой информации?

Угол атаки 737-го в крейсерском режиме на высоте 41000 составляет в среднем около 8 градусов. Более тяжелому самолету понадобится на градус больше. Легкий, примерно на градус меньше. Имейте в виду, что авиалайнеры имеют значительную крутку крыла, поэтому я имею в виду только средний угол атаки, а не угол атаки корня или законцовки крыла.

Добро пожаловать в SE Aviation. Ссылка на ваше заявление приветствуется.
Этот ответ, судя по моему опыту полетов на Боинге 737, крайне неточен. Ответ @Peter Kampf соответствует тому, что я наблюдал.