Почему для расчета VstallVstallV_{stall} следует использовать CL,maxCL,maxC_{L,max}, а не CL,minCL,minC_{L,min} (это было бы более разумно)?

Скорость сваливания — это скорость, при которой вы все еще можете управлять самолетом в горизонтальном полете . Это важно, потому что, строго говоря, сваливание происходит при определенном угле атаки, а не при определенной скорости. Другими словами, вы можете безопасно управлять самолетом со скоростью ниже скорости сваливания - проблема в том, что вы будете делать это носом вниз, чтобы свести угол атаки к минимуму (и поэтому вы быстро превысите скорость сваливания). скорость снова - эй, мы только что сделали маневр выхода из сваливания!)

Итак, давайте посмотрим, что происходит, когда мы приближаемся к скорости сваливания с более высокой скорости при горизонтальном полете. По мере того, как мы замедляемся, мы должны увеличивать угол атаки, чтобы поддерживать горизонтальный полет — таким образом, мы увеличиваем угол атаки.$C_L$крыла, чтобы сохранить подъемную силу$L(=W)=\frac{1}{2}\rho VSC_L$постоянным при уменьшении нашего$V$. В идеале мы хотели бы продолжать увеличивать$C_L$по мере того, как мы уменьшаем нашу$V$- однако это означает, что мы продолжаем увеличивать угол атаки до тех пор, пока он не преодолеет критическую точку, где аэродинамическая поверхность останавливается из-за отрыва потока на стороне всасывания аэродинамической поверхности.

Так что действительно, используя$C_{L,min}$было бы бессмысленно - если бы ваши крылья имели такой низкий коэффициент подъемной силы на такой низкой скорости, я могу гарантировать вам, что$W>L$, то есть вы падаете с неба. Нам нужно увеличить нашу$C_L$для поддержания горизонтального полета, а скорость сваливания — это как раз тот момент, когда мы уже не можем увеличивать$C_L$, или, другими словами, мы прибыли точно в$C_{L,max}$.

Определено несколько скоростей сваливания. Например, в 14 CFR §1.2 Сокращения и символы перечислены следующие скорости сваливания:

$V_{S}$означает скорость сваливания или минимальную скорость установившегося полета, при которой самолет является управляемым.

$V_{SO}$означает скорость сваливания или минимальную скорость установившегося полета в посадочной конфигурации.

$V_{S1}$означает скорость сваливания или минимальную скорость установившегося полета, полученную в конкретной конфигурации.

$V_{SR}$означает эталонную скорость сваливания.

$V_{SRO}$означает исходную скорость сваливания в посадочной конфигурации.

$V_{SR1}$означает эталонную скорость сваливания в конкретной конфигурации.

$V_{SW}$означает скорость, при которой возникает естественное или искусственное предупреждение о сваливании.

То, что вы спрашиваете,$V_{S}$, минимальная скорость полета, при которой самолет управляем. Короче говоря, как$V_{stall} \propto \sqrt{\frac{1}{C_{L}}}$,$C_{L_{max}}$дает минимальную скорость, при которой можно управлять самолетом.

Рассмотрим самолет в горизонтальном полете. Если пилот хочет снизить скорость, чтобы поддерживать устойчивый горизонтальный полет, он/она должен увеличить угол атаки, т.е.$C_{L}$. Он может делать это до$C_{L}$достигает$C_{L_{max}}$, где скорость становится минимальной, пока самолет все еще находится в устойчивом горизонтальном полете. При дальнейшем снижении скорости самолет теряет подъемную силу; эта скорость дает скорость сваливания самолета.

Вы можете получить скорость сваливания для любой конфигурации, используя$C_{L}$в этой конфигурации; но значения должны быть реалистичными. Настройка$C_{L}$до очень низких значений, чтобы получить большие$V_{stall}$не имеет ни физического, ни практического смысла. Например, самолет может иметь нулевое (или даже отрицательное) значение.$C_{L_{min}}$, в этом случае скорость сваливания не имеет значения.

В уравнении$W=L=\frac{1}{2}\cdot\rho\cdot V_{stall}^2\cdot S\cdot C_{L,max}$цель состоит в том, чтобы найти минимальную скорость полета, которая может создать подъемную силу, равную весу. Эта скорость варьируется в разных конфигурациях, но минимальная будет при максимальном угле атаки, производящем$C_{L,max}$(коэффициент подъемной силы). Коэффициент подъемной силы зависит от угла атаки, аэродинамического профиля и геометрии крыла.

Общее уравнение во время горизонтального полета без ускорения:$L=\frac{1}{2}\cdot\rho\cdot V^2\cdot S\cdot C_{L}$:

• Для различных скоростей V между скоростью сваливания и скоростью Never Exceed.
• Для различных высот, от уровня моря до стратосферы.
• Для различных углов атаки самолета, приравниваемых к диапазону$C_L$
• В результате разная подъемная сила L.

В одном уравнении три независимые переменные, выбираем все три и подъемная сила будет найдена, выбираем подъемную силу и две другие и будет найдена третья.

Это последнее, чем занимается Реймер. Он устанавливает подъемную силу на вес W для установившегося полета без ускорения; он устанавливает$C_L$к$C_{L,max}$; и тогда он находит минимальную скорость$V_{min}$с которым самолет может лететь на определенной высоте.

Обратите внимание, что для нормального полета без ускорения$C_L$всегда > 0. Минимум$C_L$является отрицательным значением для отрицательного AoA и будет означать, что самолет летит вверх ногами.