Создает ли крыло заметную подъемную силу во время разбега перед вращением?

Я надеялся получить некоторое представление об этом, возможно, также от пилотов, которые использовали индикаторы AOA. Это потому, что я предполагаю, что индикатор AOA является единственным средством, позволяющим получить хотя бы представление о том, какая подъемная сила создается.

Реальный вопрос: при боковом ветре, во время крена, именно трение в шинах удерживает самолет отслеживая взлетно-посадочную полосу, поскольку вы не можете краба, прежде чем оказаться в воздухе. Если крыло начинает создавать подъемную силу во время разбега, это трение уменьшится.

Значительна ли эта подъемная сила или она минимальна (на трехопорном самолете)? Другими словами, значительно ли уменьшается поверхностное трение или оно практически не изменяется на протяжении всего движения грунта?

Далее, как эффект земли влияет на подъемную силу, которая создается во время качки земли, по существу, с фиксированным углом атаки до вращения?

Меня в первую очередь интересуют бизнес-джеты со взлетной массой от 20 до 35 тонн, но я также хотел бы знать, какие ответы могут быть для авиалайнеров (Airbus, Boeing). Я собирался исключить самолеты, которые - при всем уважении - "забавно сидят" на земле, такие как CRJ900 или G280, но потом подумал, что положение фюзеляжа не может быть напрямую связано с углом атаки.

Разве бизнес-джеты часто не имеют такой конструкции, что перед поворотом крыло имеет небольшой отрицательный угол атаки? (Я отчетливо помню, что читал это в каком-то учебном пособии для пилотов гражданских реактивных самолетов.) Это может сильно повлиять на подъемную силу по сравнению, скажем, с Cessna 172... или F-16... или Super Etendard (сидит очень высоко над носом , см . /Dassault-Breguet_Super_%C3%89tendard ).
Re -- Разве бизнес-джеты часто не имеют такой конструкции, что перед вращением крыло имеет небольшой отрицательный угол атаки? -- в первую очередь, чтобы максимизировать эффективность торможения после приземления.
Таким образом, возможно, вопрос неоднозначен, если только вы не укажете, что вас интересуют ответы, охватывающие широкий спектр конструкций самолетов (в этом случае вопрос может быть слишком широким?)
Re -- по сравнению, скажем, с Cessna 172... или F-16... или Super Etendard -- или B-47 или B-52!
Бывший военный здесь, и AOA был нашим хлебом насущным во время посадки, но вообще не использовался во время взлета, если только это не было чрезвычайной ситуацией. Так что я не уверен, что вы ищете с точки зрения коррекции бокового ветра... управление по ветру, как и любой другой самолет.
Казалось бы, хотя все колеса самолета прочно стоят на земле, независимо от воздушной скорости, угол атаки можно определить, просто взглянув на крыло и предположив, что относительный ветер дует горизонтально — если только вы не хотите принимать во внимание вещи. например, во внимание индуцированный поток вверх (который, по-видимому, будет сведен к минимуму эффектом земли) - и действительно ли типичные индикаторы угла атаки расположены надлежащим образом для измерения таких эффектов? Это интересная тема, но я не уверен, что у нас действительно есть определенный вопрос, на который можно ответить...
@MichaelHall Диапазон для AOA, возможно, был бы полезен. Где она по отношению к 0, и где она по отношению к максимальному L/D во время бочки.
Вопрос, кажется, объединяет индикаторы угла атаки с индикаторами «подъемной силы» - скажем, у самолета все колеса твердо стоят на земле - фиксированный, умеренно положительный угол атаки (или даже нулевой угол атаки для несимметричного аэродинамического профиля) будет означать гораздо большую подъемную силу (и меньшую нагрузку на колеса) при высокой воздушной скорости, чем при низкой.
Я отредактировал плитку вопроса, чтобы задать вопрос о том, какую подъемную силу создает крыло во время крена земли, а не о том, что такое угол атаки.
Это редактирование не помогает, и, честно говоря, это странный вопрос, исходящий от корпоративного пилота... Вы должны знать, что при нулевом ветре крыло создает нулевую подъемную силу, а при скорости вращения оно создает подъемную силу, равную или немного большую, чем вес самолета. На любой промежуточной скорости он создает некоторую «заметную» подъемную силу, зависящую от таких вещей, как угол падения и (как вы упомянули) наклона земли из-за посадочного шасси. Голосование закрыто, если вы не можете прояснить точную путаницу, которая у вас есть.
@MichaelHall Если вы не измените AOA при скорости вращения, вы не получите «подъемную силу, равную или немного превышающую вес ...». Пожалуйста, делайте точные заявления вместо того, чтобы судить о странностях.
Извините за странное замечание, но у меня были самолеты, поднимавшиеся в воздух до того, как я совершал положительное вращение, так что да, крыло создает подъемную силу. Все еще немного не уверен, что вас смущает, вы ищете конкретные примеры самолетов или что-то общее? Потому что я могу попытаться ответить, но раньше я давал длинные ответы только для того, чтобы узнать, что это совсем не то, чего хотел ОП...
Вероятно, не все это применимо к бизнес-джетам, но если вы выполняете плавный/грубый взлет в поле, вам нужно как можно быстрее снять вес с колес, даже если вы не полностью в воздухе. Так что да, крыло МОЖЕТ производить заметную подъемную силу во время разбега.

Ответы (3)

Вернемся к основам: спасибо @jamesqf за комментарий о мягком/грубом взлете с поля… «как можно скорее снимите вес с колес».

При встречном ветре максимально оставляем вес на колесах , затем поворачиваем.

«Поскольку вы не можете краба, прежде чем оказаться в воздухе»

Руль направления и элероны становятся эффективными по мере увеличения скорости, даже до старта. В частности, руль направления помогает удерживать курс , а трение колес предотвращает боковое скольжение. В воздухе шины заменяет крен (от элеронов)! Но входы элеронов также должны присутствовать во время разбега, чтобы помочь удерживать крыло против ветра.

Общая процедура рекреационного трехколесного велосипеда:

Мягкое поле: закрылки вниз/хомут дальше назад (увеличивает угол атаки).
Боковой ветер: закрылки подняты (уменьшить угол атаки) до взлета, элероны против ветра, руль направления (обычно) отведен по мере необходимости, «быстрое» вращение.

Самолеты с трехопорным шасси обычно проектируются с минимальной подъемной силой перед вращением, потому что эта конфигурация минимизирует сопротивление, сокращая длину разбега .

Но даже в одной и той же плоскости конфигурация закрылков/предкрылков и положение дифферента/хомута могут иметь большое влияние на величину подъемной силы, создаваемой перед вращением, в зависимости от заданного набора условий.

Влияние земли также будет намного меньше при более низком AOA.

Поскольку «25-30-тонные бизнес-джеты», как правило, довольно дороги, можно пройти обучение по этой конкретной модели для получения более точных сведений.

Информация о подъемной силе аэродинамического профиля и AOA также доступна на сайте airfoiltools.com .

«Значительный подъем» субъективен, но благодаря ответу @RobertDiGiovanni выше я смог вычислить некоторые примерные значения, показанные ниже. (Я воспользовался ссылкой на airfoiltools.com , чтобы получить данные CL для приблизительного решения уравнения подъемной силы для B737 — точный тип не указан — при различных скоростях во время пробега по земле).

При предполагаемом постоянном (до поворота) AOA 0 градусов (и, следовательно, CL 0,2), подъемная сила на скорости 80 узлов будет около 2000 кг и примерно 6500 кг на скорости 147 узлов (147 – это Vr для B737-500 при максимальной взлетной массе). - 60 тонн - на b737.org.uk )

В этом случае непосредственно перед вращением и связанным с ним значительным увеличением угла атаки подъемная сила достигает немногим более 10% веса самолета.

При угле атаки 5 градусов (CL 0,6) я считаю, что подъемная сила составляет 6000 кг на скорости 80 и 23000 кг на скорости 147 узлов. Это гораздо более важно по отношению к MTOW.

В конечном счете, я изучаю, как риск бокового отклонения взлетно-посадочной полосы при «скользком» боковом ветре изменяется с течением времени, от отпускания тормоза до вращения. Возможно, мне следовало включить эту информацию в исходный вопрос. Хорошие однозначные вопросы довольно сложно задать.

Ответы, скорее всего, останутся приблизительными, т.к. характеристик профиля для "своего" самолета я не нашел.

Настройка триммера (обычно устанавливается примерно на V2 из-за проблем с управлением двигателем) может вызвать нежелательное вращение без участия пилота, и действительно может потребоваться противодействие, особенно в вышеуказанных обстоятельствах.

Редактировать: данные airfoiltools.com не указывают конфигурацию закрылков, эти результаты могут быть без закрылков, что не соответствует конфигурации большинства самолетов для взлета.

Казалось бы, прочность узла носового колеса будет играть роль, а также масса и боковая площадь. Военные образцы (некоторые с катапультой) можно поднять вверх, потому что они очень быстро летят вперед. (Xwind TO также может выиграть от полного газа). Элерон должен помогать как минимум с одной стороны с прижимной силой (но поднимать с другой). Ледяной может быть намного хуже .
@RobertDiGiovanni Да, некоторые из этих передних стоек выглядят менее прочными - посмотрите на известный трехмоторный бизнес-джет. Также было бы интересно посмотреть, какая прижимная сила может быть создана во время прикатывания к земле за счет управления рулем высоты вниз. И сколько может выдержать переднее шасси.
... и мне по-прежнему очень любопытно узнать, каков фактический угол атаки этого B737 во время разбега, если у кого-нибудь есть какие-либо идеи.

Во время разбега самолета во время взлета, когда он еще находится на земле, особенно самолета с трехопорным шасси, индикатор угла атаки не будет двигаться.

Это не означает, что крылья самолета не создают подъемной силы. Вспомните формулу подъема. л "=" С л * р   * С А * В 2

Угол падения, соединяющий крылья с фюзеляжем, скорее всего, положительный. С л . Однако индикатор угла атаки, обычно устанавливаемый сбоку фюзеляжа, не показывает подъемной силы.

Мы знаем, что крылья создают подъемную силу благодаря правильному способу взлета при боковом ветре. Пилот должен расположить элероны таким образом, чтобы крыло было прижато к наветренной стороне, чтобы предотвратить подхват крыла ветром. Нас также учат продолжать управлять самолетом, как только он приземлится, и размещать элероны так, чтобы крылья оставались опущенными.

У многих самолетов есть спойлеры, которые выдвигаются в случае прерывания взлета или во время посадки. Идея состоит в том, чтобы уменьшить подъемную силу, создаваемую крыльями, и опустить их вниз, чтобы шины лучше сцеплялись с асфальтом.

В самолетах, на которых я летаю, нас учат выдвигать штурвал перед ВР, чтобы нос искусственно не поднимался раньше времени. Это возможно только в том случае, если перед вращением на крыльях создается подъемная сила. Это также говорит нам о том, что руль высоты создает прижимную силу во время разбега.

См. Chat.stackexchange.com/rooms/138029/… для некоторых комментариев, некоторые из которых могут способствовать улучшению ответа.
Создает ли крыло заметную подъемную силу во время разбега перед вращением?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v