Продольное управление самолетом: шаг или мощность?

Мне было интересно, сколько времени потребуется, чтобы этот вопрос возник.

Это старые дебаты о методах управления воздушной скоростью «шаг против мощности», которые бушуют во всем авиационном мире. Есть сильные сторонники обоих методов (и они, кажется, рассматривают это почти как религиозный спор в том смысле, что другая сторона никогда не может быть права, несмотря ни на что ), и у обеих сторон есть веские причины для этого!

Вместо того, чтобы говорить, что один лучше другого, давайте просто скажем, что оба они являются методами управления потенциальной энергией самолета (воздушной скоростью, которую можно обменять на высоту и наоборот). На самом деле, вот как мне нравится думать об этом (и не выбирать чью-то сторону):

• Если вы измените шаг самолета без изменения мощности, воздушная скорость стабилизируется на новом значении.
  • Поднимите тангаж, и вы снизите скорость полета.
  • Шаг вниз, и вы увеличиваете скорость полета.
• Если вы измените настройку мощности самолета без изменения шага, воздушная скорость стабилизируется на новом значении.
  • Добавьте мощности, и вы увеличите скорость полета.
  • Уменьшите мощность, и вы снизите скорость полета.
• Вы можете изменить оба одновременно и получить различные результаты.
  
  • Вы можете получить ту же скорость полета, что и раньше.
  • Вы можете получить гораздо большую скорость полета.
  • Вы можете получить гораздо меньшую скорость полета.

Чаще всего вам нужно менять оба одновременно, чтобы правильно управлять скоростью полета.

Так что в основном все сводится к тому, чего вы хотите достичь. Если вам нужно изменить воздушную скорость, у вас есть два способа сделать это, но каждый из них имеет побочный эффект. В некоторых ситуациях это может быть приемлемым или даже желательным, но вы должны осознавать, к чему приведут ваши действия.

Давайте рассмотрим конкретный пример:

Иногда, особенно при заходе на посадку по приборам, вы хотите сохранить текущую воздушную скорость при изменении вертикальной скорости.

• Допустим, вы находитесь немного выше глиссады.
  
  • Если вы просто приземлитесь, чтобы вернуть глиссаду, вы наберете воздушную скорость, но вернете ее быстро.
  • Если вы просто уменьшите мощность, чтобы восстановить глиссаду, вы потеряете воздушную скорость, но это займет больше времени, чем при использовании тангажа.
  • Если вы хотите сохранить свою воздушную скорость при повторном захвате глиссады (типично для захода на посадку по приборам), тогда вы должны уменьшить тангаж и уменьшить мощность одновременно, а когда вы вернете глиссаду, вы вернетесь назад, чтобы сохранить ее, и добавить мощность для поддержания. ваша текущая скорость полета.

Практический аргумент в пользу обучения первому подходу студентов ab initio касается разработки безопасных ответов на проблемы:

1. Недостаток при заходе на посадку (слишком высокая скорость снижения): Если ваша первая реакция — поднять нос, вы вполне можете создать более опасную ситуацию «слишком медленно при заходе на посадку».

2. Сбой питания: если вы думаете, что мощность определяет скорость, вы потеряли способность поддерживать правильную скорость. Кроме того, поднятие носа не удержит вас в воздухе (хотя и замедлит).

С более теоретической точки зрения, что мощность позволяет летательному аппарату делать такого, чего не может планер? Это позволяет ему набирать и поддерживать высоту относительно воздушной массы.

Эта точка зрения хорошо работает для пилотирования небольших, маломощных одномоторных самолетов в VMC; кроме того, я не могу сказать.

Благодаря продольной устойчивости самолет стремится поддерживать постоянный угол атаки. В прямолинейном полете нагрузка на крыло постоянна, поэтому скорость остается единственным значимым фактором, и самолет стремится поддерживать постоянную скорость (или, скорее, колебаться вокруг нее в фугоидных колебаниях ). Если вы увеличиваете мощность, а скорость сохраняется, закон сохранения энергии диктует, что самолет должен набирать высоту, а когда мощность уменьшается, он должен снижаться. Таким образом, теоретически вы контролируете скорость с помощью руля высоты (и балансируете так, чтобы она поддерживалась без давления на органы управления), а вертикальную скорость — с помощью мощности. Подробное обсуждение см. в главе 2 «Как это летает».

На практике изменение мощности также влияет на триммер высоты тона, поэтому вам всегда нужно настраивать оба параметра. И вы должны остановить фугоидные колебания.

Было бы интересно отметить, что законы управления Airbus изменяют правила таким образом, что ориентация управляет набором высоты/снижением, а мощность контролирует скорость, автоматически регулируя дифферент.

Я думаю, что это также зависит от типа самолета, на котором вы летите.

В реактивном самолете скорость всегда контролируется силой, поэтому опускание носа, чтобы попытаться набрать скорость на коротком финальном этапе, дестабилизирует самолет и, вероятно, приведет к более «твердому» прибытию.

Самолетам с подвесными двигателями требуется прямое давление при подаче мощности, что весьма заметно при заходе на посадку из-за пары тангаж-мощность. Обратное также верно, выключите питание, и вам нужно будет подрезать обратно.