Почему при расчете скороподъемности отсутствует составляющая подъемной силы?

Я прочитал этот пост о том, как рассчитать скороподъемность

Как скороподъемность зависит от плотности/барометрической высоты?

Так что в образе нарисованы все силы. Мне интересно, почему скороподъемность не зависит от подъемной силы (или не напрямую (?) ).

Таким образом, силы, действующие в вертикальном направлении, следующие: малая составляющая сопротивления, большая составляющая подъемной силы, составляющая веса и составляющая тяги.

Устойчивый подъем будет означать, что все силы уравновешены, поэтому никакого ускорения в каком-либо направлении. Но, с другой стороны, в посте сказано: «Рассчитайте, какая мощность необходима для преодоления сопротивления, а любой избыток может быть использован для набора высоты» — поэтому, когда в одном направлении доступно больше силы, должно быть ускорение в этом направлении. направление?

Я немного запутался ... скороподъемность = скорость в корпусе неподвижного планера (так куда летит самолет)? Или это вертикальная скорость в направлении z?

Спасибо за вашу поддержку говорит Гельмут

Связано - может помочь - Aviation.stackexchange.com/questions/40921/… . Обратите внимание, что более крутой угол подъема связан с меньшей подъемной силой, а не с большей подъемной силой. Эта ссылка также должна помочь ответить на ваш вопрос о том, вызывает ли избыточная тяга ускорение. Эта ссылка делает упрощающее предположение о постоянной плотности воздуха, IAS и TAS - чтобы вывести вещи на другой уровень и учесть ускорение, необходимое для увеличения TAS по мере набора высоты самолета с постоянным IAS, см. Aviation.stackexchange.com/a/ 48855/34686 .
Здесь есть несколько разных вопросов. Возможно, вы сможете удалить некоторые из них, не аннулируя существующий ответ, и повторно опубликовать этот контент отдельно. (Возможно, уже слишком поздно...)

Ответы (1)

Власть и сила - разные вещи. Мощность - это сила, умноженная на скорость.

  • Расчет производится в системе отсчета воздушной массы. В системе отсчета самолета ни одна из сил не совершает работы, а вся мощность двигателя идет на ускорение воздуха, но формул для этого у нас нет.

  • Подъемная сила по определению ортогональна траектории полета, поэтому не совершает никакой работы. Поэтому он не входит в уравнения напрямую (входит косвенно из-за уменьшения индуктивного сопротивления при больших углах траектории полета).

  • «Мощность, необходимая для преодоления сопротивления», необходима для преодоления аэродинамического сопротивления. При наборе высоты направление «назад» наклоняется к собственному, поэтому часть силы тяжести добавляется к сопротивлению, а «избыток можно использовать для набора высоты» означает, что двигатель способен создавать более высокую тягу, необходимую для баланса их суммы.

  • Скороподъемность – это вертикальная скорость, т.е. скорость в г направление. Но чтобы этот вывод работал, вам нужна скорость в Икс (горизонтальное) направление тоже.

Я согласен с большей частью ответа, но не с 3-й пулей. При наборе высоты (аэродинамическое) сопротивление не увеличивается. Но весовой вектор имеет составляющую вдоль пути. Чем круче подъем, тем больше весовая составляющая в направлении вдоль траектории. Дополнительная мощность означает, что двигатель способен создавать более высокую тягу, необходимую для балансировки сопротивления + компонента веса. #
Нечасто обсуждается, но при наборе высоты аэродинамическое сопротивление может уменьшиться из-за более низких требований к подъемной силе (менее эффективная опора должна компенсировать слабину), что достаточно для включения в расчеты.
@RobertDiGiovanni - похоже, во втором пункте уже есть ссылка на это. Хотя снижается не только индуктивное сопротивление. Если мы сохраним угол атаки и L/D постоянными, а также увеличим мощность и угол набора высоты, мы фактически получим уменьшенную воздушную скорость и, следовательно, уменьшенную подъемную силу и сопротивление. Это единственный способ, которым диаграмма вектора силы все еще может сбалансироваться, даже несмотря на то, что большая часть Веса противостоит Тяге, а не Подъемной силе при более крутом подъеме. Также рассматривается в Aviation.stackexchange.com/questions/40921/…
Конечно, мы бы с осторожностью снижали скорость при наборе высоты, но смысл в том, что эффективность винта увеличивается с уменьшением воздушной скорости, а угол атаки остается оптимальным.