Меньше ли подъемная сила веса при спуске?

Содержание, воспроизведенное в вопросе, в основном исследует, что произойдет, если мы внезапно доведем крыло до угла атаки, необходимого для создания некоторой заданной перегрузки, при полете с некоторой заданной воздушной скоростью. Величина подъемной силы, указанная в обоих случаях — 4166 фунтов — несомненно, НЕ является весом сверхлегкого самолета. Это, несомненно, намного больше, чем вес сверхлегкого самолета. Мы НЕ рассматриваем здесь ситуацию, когда результирующая сила и результирующее ускорение равны нулю, поэтому этот контент действительно не проливает свет на задаваемые вопросы.

Что касается содержания, воспроизведенного в вопросе, неясно, почему спрашивающий считает, что красная стрелка указывает на ситуацию с восхождением, а синяя стрелка указывает на ситуацию с нырянием. Во всяком случае, содержание, воспроизводимое в вопросе, не имеет ничего общего с силами при стационарном подъеме или спуске.

Что касается заданных вопросов--

«Разве подъемная сила не должна быть меньше веса при спуске?»

Да, как при установившемся подъеме, так и при установившемся спуске подъемная сила меньше веса. Чтобы лучше понять это, имейте в виду, что в контексте крылатого полета подъемная сила определяется как действующая перпендикулярно траектории полета самолета через воздушную массу, а не вертикально. Точно так же вектор сопротивления определяется как действующий параллельно траектории полета самолета через воздушную массу, и в первом приближении часто можно считать, что вектор тяги также действует параллельно траектории полета самолета через воздушную массу. В результате тяга поддерживает часть веса самолета при установившемся наборе высоты, а сопротивление поддерживает часть веса самолета при установившемся снижении, и в обоих случаях вектор подъемной силы крыла уменьшается. Чтобы увидеть диаграммы векторов силы, иллюстрирующие эти ситуации, посетите эти связанные ответы на связанные вопросы:

Что создает тягу по линии полета планера?

Поднимает ли одинаковый вес в подъеме?

(Обратите внимание: чтобы применить векторные диаграммы, показанные в первой ссылке выше, к случаю механического планирования или механического погружения, просто замените метку «сопротивление» на метку «сопротивление минус тяга» — так же, как метку «тяга минус тяга». drag" появляется на диаграммах во второй ссылке выше.)

«Влияет ли снижение на скорости полета, намного меньшей, чем скорость пикирования (Vd) самолета, на скорость снижения самолета?»

Да, для заданного положения дроссельной заслонки, заданной силы тяги или заданной выходной мощности, если мы изменим воздушную скорость, мы изменим скорость снижения. Как правило, самая медленная скорость снижения достигается при полете чуть быстрее, чем скорость сваливания.

Для спуска с постоянной (вертикальной) скоростью подъемная сила равна весу корабля.

Вертикальное ускорение происходит только тогда, когда результирующая вертикальная сила не равна 0.

Таким образом, время, когда подъемная сила меньше веса, — это время, когда самолет начинает или ускоряет снижение, или останавливается, или замедляет набор высоты.

Точно так же подъемная сила больше веса самолета только тогда, когда самолет останавливается или замедляет снижение или начинает или ускоряет набор высоты.

Во-первых, чтобы поблагодарить @quiet flyer за расшифровку данных, предоставленных с вопросом. Нет ничего плохого в том, чтобы пойти в летную школу и взять «наземный урок», если в POH есть что-то, что требует объяснения.

Во-вторых, чтобы пролить свет на то, насколько важно правильно отображать векторные диаграммы и учитывать «то, что создает скорость в каком направлении». Вот почему использование вектора гравитации в качестве универсального ориентира для направления и величины буквально позволяет рисовать векторы силы в масштабе, разбивать их на вертикальные и горизонтальные компоненты и понимать, что связано с направлением и скоростью. К сожалению, многие люди упускают один очень очевидный факт, что летательный аппарат тяжелее самолета должен двигаться в полете, и в аэрогравиметрической среде, чтобы быть в стационарном состоянии с нулевым ускорением, вектор тяги уравновешивается в направлении скорости сопротивлением. .

Да, все более тяжелые самолеты в установившемся полете нуждаются в «толчке», чтобы поддерживать их движение. НАРИСУЙТЕ ВЕКТОР ТЯГИ НАПРЯМУЮ ПРОТИВ ВЕКТОРА СОПРОТИВЛЕНИЯ, и посмотрим, что произойдет:

Парашют прямо вниз. Направление прямо вниз. Сила тяжести источника. Только перетаскивание источника подъема. Горизонтальная скорость отсутствует. Векторы сопротивления и гравитации равны и компенсируются в устойчивом состоянии при заданной скорости.

Стационарное снижение планера. Направление под углом к ​​земле. Сила тяжести источника. Сопротивление источника подъемной силы и аэродинамический профиль. Горизонтальная и вертикальная скорость. Компонент вертикального сопротивления способствует вертикальной подъемной силе (сопротивляется силе тяжести). Горизонтальная составляющая подъемной силы обеспечивает поступательное движение, уравновешивает горизонтальную составляющую сопротивления в установившемся режиме. Для "пуриста" подъемная сила меньше силы тяжести, но это только с учетом вертикальной составляющей подъемной силы!

Самолет с двигателем поднимается. Направление под углом от земли. Источник питания авиационного топлива. Поднимите пропеллер источника и воздушную фольгу. Горизонтальная и вертикальная скорость. Компонент вертикального сопротивления ПРОТИВ компонента вертикальной подъемной силы. Горизонтальные компоненты подъемной силы и сопротивления ПРОТИВ горизонтального направления полета. Что ДОЛЖНО компенсировать для поддержания установившегося режима полета: вектор тяги. Это способствует компоненту вертикальной подъемной силы, уравновешивающей вертикальное сопротивление, и компоненту движения «вперед», уравновешивая компоненты горизонтального сопротивления и горизонтальной подъемной силы.

Любой, кто совершал медленный полет с почти сваливаемым двигателем, когда двигатель визжал на высоких оборотах, понимает, что я имею в виду.

С вектором силы тяжести, постоянным WRT относительно земли, и сопротивлением, подъемной силой и тягой, выраженными в виде вертикальной и горизонтальной составляющих, старые четыре силы полета могут использоваться для описания стационарного полета независимо от направления.