Почему самолет не «чувствует» боковой ветер?

Имея дело с боковым ветром и дрейфом, я считаю, что самый простой способ понять эту концепцию - представить быстро текущую реку воды. Если вы попытаетесь переплыть быструю реку прямо, вы окажетесь ниже по течению. Вы не "чувствуете" течение. Вы просто продолжаете плыть, и течение несет вас.

Всякий раз, когда у вас есть ветер, это похоже на реку воздуха, текущую по земле.

Путешествие по реке воздуха точно такое же, как путешествие по реке воды. Вы не идете туда, куда вам указывают, вы идете туда, куда вас несет течение плюс направление, в котором вы плывете.

Основная причина в том, что вы, по сути, летите прямо по воздуху, а воздух движется вбок. Так что самолет на самом деле не толкает в сторону или что-то в этом роде, он просто летит прямо сквозь что-то, что движется...

В качестве простого примера, если вы летите на север со скоростью 150 узлов (красная линия ниже), а ветер дует на восток со скоростью 20 узлов (синяя линия), вы в конечном итоге будете лететь чуть-чуть на северо-восток со скоростью около 151 узла ( грубо). Но на вашем самолете вы просто летите на север со скоростью 150 узлов, ветер добавляет последний 1 узел.

Суть в том, что ваш самолет летит по прямой сквозь воздушную массу, и воздушная масса тоже движется. Вы должны сложить эти две скорости/направления вместе, чтобы найти истинную скорость/направление относительно земли. Это обычно называется «вектором» в мире авиации , и если вы немного изучите их, я думаю, вам будет намного легче понять эти диаграммы.

Смена системы отсчета может помочь понять. Итак, вы садитесь в самолет и летите как обычно, единственное действие ветра — это снос земли в ту сторону, откуда он дует. Встречный ветер движет землю вперед, попутный назад. Боковой ветер в сторону, поэтому вы компенсируете его не постоянным рулем направления, а просто слегка направив нос в сторону.

Что касается вашего вопроса о том, почему не требуется руль направления, то есть два способа борьбы с боковым ветром. Один "залипает", а другой "скользит".

Когда вы краб, вы направляете нос самолета против ветра, как описано в других ответах и ​​на ваших картинках. Это эффективный способ борьбы с боковым ветром на больших расстояниях, например, во время круиза.

Во время посадки, если вы все еще дергаетесь, когда колеса касаются земли, это очень тяжело для самолета и называется "боковой загрузкой" шасси. Вместо этого используется проскальзывание. При скольжении элероны удерживаются по ветру, а руль направления отклоняется от ветра ровно настолько, чтобы нос не поворачивался. Таким образом, продольная ось самолета по-прежнему остается на одной линии с траекторией полета, но часть подъемной силы используется для того, чтобы «тянуть» вас против ветра и, таким образом, противодействовать боковому ветру. На большинстве самолетов этот метод используется непосредственно перед приземлением.

На финальной/короткой финальной фазе пилоты по-разному предпочитают технику крабов и скольжений.

В общем: как визуализировал Джей Карр со своей интерактивной графикой, скорости (скорости) являются векторами (это скорее физика, чем авиация, но если пилоты учитывают физику, они, как правило, живут дольше). Векторы имеют значение и направление. Таким образом, вы можете визуализировать их стрелкой (длина визуализирует скорость). В отличие, например, от температуры, которая является скалярной мерой, она имеет только значение, но не направление. Таким образом, чтобы добавить скорости, вы должны учитывать значения и направления. Теперь к вашим вопросам...

ad Image 1) Ветер дует слева. Если бы самолет был нацелен на север («направляясь на север»), боковой ветер сместил бы его вправо, поэтому он прошел бы город правее (если карта ориентирована «на север вверх», чем он прошел бы город). восток). НО, пилот умный: он компенсирует боковой ветер, слегка направив нос самолета "на ветер" (смотрите, куда указывает шум самолета). Во время планирования полета он мог рассчитать «смещение», сравнивая желаемый путь и прогнозируемый ветер. Оказавшись в воздухе, он также мог это узнать, применив курс против ветра, и проверить, движется ли самолет по нужной траектории.

рекламное изображение 2) самолет скользит (ну, он не касается земли), потому что его воздушная скорость (вызванная тягой винта и прямолинейная - визуализируется на изображении вихрями следа и кончиками его крыльев) указывает на его скорость. шум (стойка установлена ​​без шарнира), плюс (плюс в смысле сложения векторов) ветер слева дают здесь след, следующий за железными дорогами.

рекламное изображение 3) ветер слева перемещает весь воздух, окружающий самолет (статический ветер, без порывов). Так что пока самолет движется сквозь эту воздушную массу, сама воздушная масса (а вместе с ней и самолет) движется по направлению ветра. Таким образом, вам не нужен руль, чтобы удерживать это направление (курс). Вам нужно только применить руль направления, чтобы изменить направление. Так что летчик крутил руль на несколько секунд, когда заметил, что нужно компенсировать боковой ветер, ровно до тех пор, пока самолет не сменил направление с северного на слегка северо-северо-западное. Автор говорит, что "самолет не чувствует боковой ветер" - да, из-за его статического эффекта вы не могли сказать без какой-либо привязки (к земле, к вашему GPS или любому другому навигационному средству), что ветер вообще есть.

Чтобы привести ответ Вурцеля в контекст: да, если вы хотите приземлиться, вы можете использовать тот же маневр, что и на 3 изображениях (называемый крабом, потому что это животное ходит боком), - или если бы вы могли лететь прямо вдоль взлетно-посадочной полосы. но компенсируйте боковой ветер опусканием наветренного крыла.

Надеюсь, это поможет Хольгеру