Справочник по полетам на вертолете: эффект земли — это повышенная эффективность роторной системы, вызванная интерференцией воздушного потока вблизи земли. Давление или плотность воздуха увеличиваются, что уменьшает скорость движения воздуха вниз. Эффект земли позволяет относительному ветру быть более горизонтальным, вектор подъемной силы - более вертикальным, а индуктивное сопротивление - уменьшаться. Эти условия позволяют роторной системе быть более эффективной. Максимальный экранный эффект достигается при парении над гладкими твердыми поверхностями. При наведении курсора на такие поверхности, как высокая трава, деревья, кусты, пересеченная местность и вода, максимальный эффект земли снижается. Эффективность несущего винта увеличивается за счет эффекта земли до высоты примерно одного диаметра несущего винта (измеряемой от земли до диска несущего винта) для большинства вертолетов. Поскольку вершины индуцированного потока уменьшаются, угол атаки увеличивается, что требует уменьшенного угла наклона лопасти и уменьшения индуктивного сопротивления. Это снижает мощность, необходимую для зависания IGE.
Я понимаю эффект земли и влияние эффекта земли против эффекта земли. Давление воздуха под вертолетом увеличивается, уменьшая индуцированный поток, увеличивая угол атаки и уменьшая сопротивление.
Но почему эффект земли больше проявляется на гладких твердых поверхностях, чем на высокой траве, деревьях, кустах, пересеченной местности и воде?
Я искал на сайте Aviation Stack Exchange, в учебниках и на главной странице Google, но не нашел объяснения.
Сначала я бы подумал, что трение о такие поверхности, как высокая трава, будет удерживать воздух под вертолетом, увеличивая эффект земли. Но мы знаем, что это неправда, поскольку это означало бы меньшее воздействие земли на взлетно-посадочную полосу.
Другая догадка заключается в том, что рельеф местности мешает воздуху отскакивать обратно к вертолету. Вместо этого воздух отражается вбок, а это означает, что сила воздуха, отскакивающего назад к вертолету, увеличивает подъемную силу? Справочник по полетам на вертолете противоречит этому объяснению, указав в качестве основного источника эффекта земли следующее:
«Давление или плотность воздуха повышены»
Не бойтесь включать сложную аэродинамику, если это необходимо. :)
С точки зрения сохранения энергии ротор передает энергию воздуху, который затем движется вниз и отклоняется от земли. Мягкая или вызывающая сопротивление поверхность будет поглощать больше этой энергии, тогда как гладкая твердая поверхность будет отклонять ее.
Думайте об этом как о беге: если вы бежите по твердой поверхности, ваша прижимная сила создает такую же силу, направленную вверх. Если вы бежите по песку, часть прижимной силы теряется из-за движения песка, и вас не так сильно толкает вверх/вперед. Вот почему по песку бежать труднее, чем по твердой поверхности.
Я думаю, что это основано главным образом на восприятии высоты над уровнем земли. Если вы зависаете над деревьями или над бурным морем, вас в первую очередь волнует расстояние до вершин деревьев и волн. И если поверхность растительности густая, например, высокие культуры, деревья или кусты, ваши глаза будут фокусироваться на этом, поэтому вы воспринимаете это как свою высоту AGL. Но для производительности ваша аэродинамическая высота AGL на самом деле больше, а именно поверхность земли.
Например, если вы парите в половине диаметра ротора над верхушками деревьев, вы почувствуете, что находитесь близко к земле, и можете рефлекторно ожидать немного большей тяги, но для вас это не обязательно должны быть очень высокие деревья. быть на два диаметра несущего винта над уровнем земли, что исключает любой аэродинамический эффект земли.
Ману Х