Требования к устойчивому горизонтальному полету на различных скоростях [дубликат]

С чисто практической точки зрения, предположим, что вы находитесь в Cessna 172 (обычный легкий самолет, часто используемый для тренировок) и находитесь в экономичном крейсерском режиме со скоростью 2400 об/мин на высоте 6000 футов в обычный день. Согласно диаграмме крейсерских характеристик, которая у меня есть, вы будете использовать 60% мощности, сжигать 6,8 галлона в час и иметь реальную скорость полета 109 узлов. Вы управляете самолетом вручную, так как у него нет автопилота.

Теперь симпатичная девушка, которую вы уговорили отправиться с вами в эту поездку, упоминает, что ей начинает нужна ванная. Вы забыли взять с собой писсуар (а, возможно, вам понадобится больше, чем писсуар), поэтому вы решаете разогнаться до максимальной крейсерской скорости на высоте 6000 футов. Вы сверяетесь с диаграммой крейсерских характеристик и видите, что можете получить 75% мощности при 2600 об/мин. Это увеличит вашу крейсерскую скорость до 120 узлов за счет сжигания 8,4 галлона в час.

Вы плавно увеличивали обороты до 2600. По мере увеличения мощности вам приходилось удерживать небольшое давление на руль высоты вперед, чтобы не набирать высоту. Если вы привыкли к самолету, вы можете неосознанно потянуться к штурвалу и скатиться в небольшой руль высоты. В любом случае, вы, в конечном счете, захотите уменьшить силу опускания руля высоты, которую вы держите на штурвале.

Если вы установите 2600 об/мин, чтобы начать увеличение скорости, вы заметите, что обороты немного превышают 2600 по мере увеличения вашей скорости (это винт с фиксированным шагом), поэтому вы контролируете и регулируете обороты по мере необходимости, чтобы установить 2600 об/мин. с уменьшенными усилиями руля высоты.

Если у вас есть автопилот с функцией удержания высоты, но он не контролирует мощность, все, что вам нужно сделать, это контролировать мощность.

Если у вас есть автопилот с FADEC, просто установите то, что вы хотите, и он сделает всю работу оттуда.

Я не уверен, что вопрос в том , как и почему .

Предположим, что дроссельная заслонка изменена (скажем, увеличена) в горизонтальном полете. Происходят следующие вещи:

1. Скорость увеличивается.
2. Увеличение скорости увеличивает подъемную силу, создаваемую крылом, и положение самолета меняется (он поднимается вверх), и самолет больше не находится в горизонтальном полете.
3. Для того, чтобы обрезать это, необходимо применить поправку высоты.

С другой стороны, предположим, что лифт используется для опускания самолета. Затем происходят следующие вещи:

1. Подъемная сила (и сопротивление) уменьшается, а скорость увеличивается.
2. Для поддержания скорости приходится снижать мощность двигателя.

Таким образом, невозможно поддерживать горизонтальный полет с заданной скоростью на заданной высоте, используя только дроссель или руль высоты.

Конечно, на разных высотах дрон будет отрегулирован на разные настройки мощности для фиксированной установки высоты.

Один из способов понять это состоит в том, что энергия сохраняется, и если кинетическая энергия изменяется (путем изменения скорости), потенциальная энергия (высота) также должна изменяться для горизонтального полета. В противном случае дрон будет балансировать на другой стабильной высоте.