Поднимает ли одинаковый вес в горизонтальном полете? Или он равен весу + прижимному давлению на хвост?
Добавлено) Допустим, общий вес самолета на земле составлял 100 000 фунтов, а при взлете и выравнивании прижимная сила от хвоста составляла 10 000 фунтов. Тогда какая общая подъемная сила необходима для поддержания горизонтального полета?
Когда вы рассматриваете самолет в целом, подъемная сила равна весу в горизонтальном полете. Это должно быть правдой в соответствии с законами физики.
Однако, если разбить силы, подъемная сила, создаваемая крыльями, не обязательно равна весу самолета. Подъемная сила также создается корпусом (хотя и очень неэффективным) и хвостом. Большинство горизонтальных стабилизаторов создают отрицательную подъемную силу, но некоторые (например, A380) создают положительную подъемную силу.
Если мы проигнорируем тот факт, что фюзеляж создает подъемную силу, и предположим, что хвост создает направленную вниз силу, то вы правы. Но фюзеляж создает подъемную силу. В современных конструкциях самолетов используется программное обеспечение, учитывающее это.
Что именно вы подразумеваете под «подъемом», важно ответить на этот вопрос. В неускоренном полете (постоянная скорость, постоянная скорость набора высоты или снижения, включая горизонтальный полет) все силы на самолете уравновешены: вперед равно назад, вверх равно вниз, а влево равно правому. Вес, как правило, представляет собой направленную вниз силу, подъем вверх, перетаскивание назад, толчок вперед и боковую силу, как правило, минимальны, но исходят из таких вещей, как триммер руля или различные силы, участвующие в P-факторе (это также зависит от того, как вы определяете «вверх»). ", так как при повороте подъемная сила станет частично боковой силой, если "вверх" определяется чем-то вне самолета, например, землей).
Если под подъемной силой вы подразумеваете сумму всех аэродинамических сил вверх/вниз (в общем, как я склонен думать об этом, хотя это технически неверно- см. сноску или связанную статью) и под «вверху» вы подразумеваете «непосредственно от центра тяжести Земли», тогда да, подъемная сила равна весу самолета в полете без ускорения. Может быть некоторая отрицательная подъемная сила (как вы говорите в своем примере, 10 000 фунтов силы хвоста вниз), но она будет уравновешена дополнительной подъемной силой вверх над весом самолета, то есть, если сумма всех направленных вниз аэродинамических сил равна 10 000 фунтов и вес самолета 100 000 фунтов, то сумма всех восходящих аэродинамических сил должна быть 110 000 фунтов. Однако, говоря о сумме сил, мы должны не забывать рассматривать их как векторы, которыми они являются, так что 110 000 фунтов подъемной силы вверх плюс 10 000 фунтов подъемной силы вниз равняются 100 000 фунтов чистой подъемной силы вверх — весу самолета.
Если ваше определение подъемной силы не включает создаваемую двигателями (т.е. "вертикальную составляющую тяги") или действительно, если вы используете любое другое определение, не ограничивая его частными случаями, то это может быть верным, а может и не быть - если вертикальная составляющая равна нулю (обычно она мала, но, вероятно, не совсем равна нулю), тогда общая подъемная сила будет равна весу самолета для полета без ускорения. Если он не равен нулю, то подъемная сила плюс вертикальная составляющая тяги будут равны весу, но одна только подъемная сила не будет равна весу в полете без ускорения.
Сноска к определению «подъемной силы»: техническое определение подъемной силы — это составляющая силы, действующей на тело со стороны обтекающей его жидкости, которая перпендикулярна потоку жидкости, поэтому мое определение включает сопротивление падающего тела. тело как «подъемная» сила, которой оно не является.
Краткий ответ: нет
Длинный ответ:
В реальном полете равновесие сил по оси Z несколько сложнее. Вы также должны учитывать влияние различных углов и компонентов тяги, как показано на следующем рисунке:
Уравнение должно быть:
Если мы рассмотрим статический полет без нормального ускорения и с учетом малых значений углов; подъемная сила будет
Да. Подъемная сила равна весу в горизонтальном полете.
Лучше было бы сказать, что в случае установившегося горизонтального полета аэродинамические силы (включая движущую силу) и объемная сила находятся в равновесии.
Аэродинамическая сила включает в себя подъемную силу, создаваемую крылом, фюзеляжем, прижимную силу, создаваемую стабилизатором и т. д. Таким образом, в вашем случае подъемная сила равна весу плюс прижимная сила хвоста.
Вы еще забыли про тягу. В частности, с векторной тягой на малой скорости вы можете получить горизонтальный полет с большим углом атаки/вектора тяги, и большая часть веса противодействует тяге. например, этот харриер переходит в горизонтальный полет
или этот летчик в парке, борющийся со встречным ветром под почти вертикальным углом атаки (отсюда небольшая аэродинамическая подъемная сила) . Оба они летят ровно с почти нулевой аэродинамической подъемной силой.Можно считать, что чистая подъемная сила действует под углом 90 градусов к скорости. Чистая подъемная сила включает в себя вклад крыльев, хвостового оперения, уток, тормозов, закрылков и корпуса, некоторые из которых могут действовать вверх или вниз. Вес действует вниз. Тяга может действовать под углом к скорости либо из-за тангажа, либо из-за векторизации. Таким образом, в зависимости от шага или вектора, даже если скорость горизонтальна, а чистая подъемная сила вертикальна, тяга может иметь вертикальную составляющую, которая действует против некоторой части веса.
иксавьер
лимонно-сидер
иксавьер