В чем разница между коэффициентами максимального планирования и минимального снижения?

В этом комментарии дается краткое объяснение различий между максимальным коэффициентом скольжения и минимальным коэффициентом снижения:

Скорость снижения — это то, на какую высоту вы теряете со временем, например, сколько футов в секунду. Таким образом, минимальное снижение — это самая низкая скорость снижения, которую вы можете получить. Коэффициент планирования — это расстояние, которое вы можете преодолеть за заданную потерю высоты, например, сколько футов на фут. Таким образом, максимальное качество планирования — это самый пологий угол, под которым вы можете скользить.

Однако я не понимаю, как lowest sink rate you can getэто не то же самое, что shallowest angle you can glide at. Если я могу спроектировать крыло А так, чтобы оно тонуло со скоростью всего 1 фут в минуту, разве это не дало бы мне автоматически большее аэродинамическое качество с высоты X, чем крыло В , которое тонет со скоростью 2 фута в минуту?

Нет, потому что одно измеряется временем - другое измеряется расстоянием. То, что вы остаетесь в воздухе дольше , не означает, что вы летите дальше . Для меня это выглядит как противоположность Vx и Vy. Или разницу между лучшей выносливостью и лучшей дальностью.
Пилот с вращающимся крылом, поэтому не могу комментировать неподвижные крылья, но на вертолете скорость снижения и диапазон планирования связаны с эффективностью несущего винта. Максимальная дальность достигается, когда ротор находится в нижней части диапазона отключения питания, обычно 90%, и при высокой скорости полета. Это приводит к более высокой скорости спуска, чем обычно, поскольку вам требуется больше мощности от ротора, которую можно получить, только падая быстрее. Минимальная скорость снижения обычно составляет 100% и 55 узлов, что требует наименьшей мощности и позволяет дольше удерживать вас в воздухе, но покрывает намного меньше земли по горизонтали. Я предполагаю, что речь идет и об эффективности на неподвижном крыле.
Нет, как указал Дэн, разница во времени и расстоянии. Если ваше теоретическое крыло, которое тонет со скоростью 2 фута в минуту, перемещается вперед на 60 футов за эту 1 минуту, это будет лучше, чем ваше теоретическое тонущее крыло со скоростью 1 фут в минуту, если оно проходит только 20 футов за эту минуту (коэффициент планирования 30:1 против 20:1 соответственно).
Качество планирования — это скорость движения вперед, деленная на скорость снижения. Если я смогу удвоить скорость движения вперед, увеличив скорость снижения в 3/2 раза, это улучшит качество планирования и ухудшит скорость снижения. Вы оптимизируете для разных вещей, поэтому неудивительно, что оптимальные условия различны.
If I can design one wing-- следует отметить, что ВСЕ САМОЛЕТЫ имеют как минимальную скорость снижения, так и максимальное качество планирования. Это вопрос дифферентовки (в основном дифферента руля высоты, потому что и то, и другое связано с углом атаки крыла). Пилоты планеров должны знать правильный триммер для минимального снижения и максимального качества планирования. Он будет использовать один для оптимизации полетов в термиках, а другой — для полетов на большие расстояния в поисках новых термиков.
@slebetman Да, все самолеты имеют оба параметра. Он имел в виду, что некоторые самолеты (и их аэродинамические поверхности) предназначены для оптимизации одного из этих параметров, в то время как другие предназначены для оптимизации другого из-за различных запланированных вариантов использования.
@reirab: Я упомянул об этом, потому что, судя по его вопросам, я не думаю, что он это понимает.
@slebetman да, я понимаю, что конструкция с одним крылом будет иметь как минимальную скорость снижения, так и максимальное качество планирования. Я изо всех сил пытался понять, почему скорость и соотношение не были одним и тем же / напрямую связаны. Я немного переформулирую вопрос, чтобы избежать путаницы.

Ответы (4)

Качество планирования — это отношение расстояния, которое планер может преодолеть по горизонтали, к высоте, потерянной при полете. Например, если планер может пролететь 40 миль по горизонтали, теряя при этом одну милю высоты, качество планирования составит 40:1 (типично для планера со средними и высокими характеристиками). Наилучшее качество планирования или максимальное качество планирования - это просто лучшее качество, которого может достичь планер. Наилучшее аэродинамическое качество достигается при определенной воздушной скорости, которая варьируется в зависимости от типа планера. Один летит с наилучшей скоростью планирования, чтобы максимально увеличить пройденное расстояние. Когда планеры летят по прямой и хотят пролететь как можно дальше, они летят на максимальной скорости планирования (обычно 55-65 узлов).

Минимальное снижение - это минимальная вертикальная скорость, с которой планер может летать в неподвижном воздухе (обычно 100-200 футов/мин). Минимальное снижение также достигается при определенной воздушной скорости, в зависимости от типа планера (обычно 40-50 узлов). Один летит с минимальной скоростью снижения, чтобы максимизировать набор высоты при полете в подъемной силе. Если вы кружитесь в термике, который поднимается со скоростью 500 футов/мин, а ваша минимальная скорость снижения составляет 100 футов/мин, то планер будет подниматься со скоростью 400 футов/мин.

Для обзора ключевые отличия заключаются в следующем:

  • Коэффициент скольжения определяет, насколько «плоским» является угол скольжения.
  • Минимальное снижение определяет минимальную вертикальную скорость, с которой может летать планер.
  • Один летит с наилучшей скоростью планирования, чтобы максимизировать пройденное расстояние по сравнению с потерянной высотой.
  • Один летит с минимальной скоростью снижения, чтобы максимизировать набор высоты при подъеме.
  • Наилучшее аэродинамическое качество достигается при более высокой воздушной скорости, чем минимальное снижение.

Любой самолет может быть планером с выключенными двигателями, так что это относится ко всем самолетам.

Тем не менее, я не понимаю, как самая низкая скорость снижения, которую вы можете получить, не совпадает с самым пологим углом, под которым вы можете скользить.

Помните, что минимальное снижение достигается при более низкой воздушной скорости, чем лучшее планирование. При минимальной скорости снижения коэффициент планирования хуже, потому что, хотя самолет тонет медленнее, он также медленнее движется вперед.

Последний абзац — лучшее интуитивное описание, которое я когда-либо слышал.
Вау, какое-то время это сидело без галочки ... Перечитав все ответы, я должен согласиться с @slebetman, что ваш последний абзац наконец-то понял и обрел смысл. Спасибо!
хех, судя по моему комментарию, ваш ответ имел минимальную скорость погружения (в).... /показывает себе на дверь

Однако я не понимаю, как lowest sink rate you can getэто не то же самое, что shallowest angle you can glide at.

Посмотрите на полярную кривую :Полярная кривая

Это lowest sink rate you can getмаксимальное значение кривой, как показано на этом изображении, взятом из вики-статьи выше:

введите описание изображения здесь

Задается shallowest angle you can glide atкасательной к кривой, проходящей через начало координат (еще одно изображение из вики-статьи)

введите описание изображения здесь

Если я могу спроектировать одно крыло так, чтобы оно тонуло со скоростью всего 1 фут в минуту, разве это не дало бы мне автоматически большее аэродинамическое качество с высоты X, чем другое крыло, которое тонуло бы со скоростью 2 фута в минуту?

Как мы видим из изображений выше, ответ не является однозначным да/нет, потому что это зависит от полярного скольжения самолета. Наличие крыла, которое тонет со скоростью 1 фут/мин, по сравнению с крылом, которое тонет со скоростью 2 фута/мин, не является гарантией того, что поляра сместится вверх, что даст вам лучшее качество планирования. Это будет зависеть также от нагрузки на крыло, как написал Питер в этом ответе .

Вы сравниваете разные вещи. Я могу использовать ваш пример. Крыло опускается на 1 фут в минуту и ​​выдвигается на 10 футов. Другой тонет на 2 фута в минуту и ​​идет вперед на 30 футов. Вы начинаете с 10 футов. 10х10=100 и 5х30=150. Вы можете видеть, что второе крыло, хотя опускаясь со скоростью 2 фута в минуту, двигалось быстрее и перемещалось на 150 футов вместо 100 футов. Так что угол меньше. То же самое и в реале. Если вы посмотрите на руководство по планеру, у него будет две скорости. Максимальная скорость планирования и минимальное снижение (скорость выносливости, всегда ниже).

Просто кое-что, что следует учитывать (# для C172SP приблизительны)

На скорости 60 узлов скорость снижения составляет 300 футов в минуту:
- Вы перемещаетесь вперед на 1,0 морскую милю за 1 минуту - Вы спускаетесь с 1000 футов до 700 футов за 1 минуту - При такой воздушной скорости и скорости снижения вы теряете 300 футов за 1 милю движения земля, ИЛИ вы потеряли 300 футов за 1 минуту истекшего времени

На скорости 70 узлов (наилучшее планирование) скорость снижения составляет 500 футов в минуту: - Вы преодолеваете 1,2 морских мили за 1 минуту - Вы спускаетесь с 1000 футов до 500 футов за 1 минуту (т. е. вы теряете 500 футов за 1 минуту истекшего времени ИЛИ вы потеряли 500 футов). ' в 1,2 морских милях хода вперед над землей)

ПРИМЕЧАНИЕ: при воздушной скорости 70 узлов и скорости снижения 500 футов в минуту вы бы потеряли 300 футов на 0,69 морских миль движения вперед над землей ИЛИ вы потеряли бы 300 футов за 36 секунд.

Воздушная скорость -- Скорость снижения (фут/мин) -- Расстояние, пройденное за 1 мин (морские мили) -- Пройденное расстояние с потерей 300 футов (морские мили) -- Прошедшее время с потерей 300 футов (сек)

60КТС -- 300 -- 1 -- 1 -- 60

70KTS -- 500 -- 1,2 -- 0,69 -- 36

С этими условными числами, при сценарии с выключенным двигателем, я бы летел со скоростью 60 узлов (а не 70 узлов), потому что я потерял бы в среднем 300 футов после планирования в 1 морскую милю… если бы я летел со скоростью 70 узлов, я бы потерял ту же высоту на более коротком расстоянии. пройдено (0,69 морских миль)… я получаю больше дальности планирования на каждый фут высоты, потерянной при более низкой скорости полета