Может ли слой льда толщиной с наждачную бумагу уменьшить подъемную силу на 30 процентов и увеличить сопротивление до 40 процентов?

Эта цитата приводится повсюду в публикациях по авиационной безопасности, но не в последовательной форме.

Из http://www.aopa.org/-/media/Files/AOPA/Home/Pilot%20Resources/ASI/Safety%20Advisors/sa11.pdf :

Иней, снег и скопления льда (на передней кромке или верхней поверхности крыла) не толще и не грубее куска грубой наждачной бумаги, могут уменьшить подъемную силу на 30 процентов и увеличить сопротивление до 40 процентов.

http://www.tc.gc.ca/eng/civilaviation/publications/tp10643-chapter1-concept-1119.htm :

Данные испытаний показывают, что во время взлета иней, лед или снежные образования, имеющие толщину и шероховатость поверхности, подобную средней или крупной наждачной бумаге, на передней кромке и верхней поверхности крыла могут уменьшить подъемную силу крыла на целых 30% и увеличить лобовое сопротивление. на 40%.

Другая публикация Министерства транспорта Канады удаляет оговорку «во время взлета» http://www.tc.gc.ca/media/documents/ca-publications/AIM-2013-1_ENG.pdf (стр. 423):

Данные испытаний показывают, что иней, лед или снежные образования, имеющие толщину и шероховатость поверхности, подобную средней или крупной наждачной бумаге, на передней кромке и верхней поверхности крыла могут уменьшить подъемную силу крыла на целых 30% и увеличить лобовое сопротивление на 40%. .

В данной публикации снимается ограничение на переднюю кромку и верхнюю поверхность крыла http://www.jumpjet.info/Emergency-Preparedness/Disaster-Mitigation/Climate/Aircraft_Icing.pdf

испытания показали, что обледенение не толще или грубее, чем кусок грубой наждачной бумаги, может уменьшить подъемную силу на 30% и увеличить сопротивление на 40%.

Правда ли, что обледенение не толще и не грубее куска грубой наждачной бумаги может уменьшить подъемную силу на 30% и увеличить сопротивление на 40%.

Верно ли это, даже если лед ограничен верхней поверхностью и передней кромкой крыла?

Это правда в другое время, кроме взлета?

поищите в гугле "обледенение при авиакатастрофе", есть много примеров самолетов, разбившихся об лед на крыльях
Нет. Я знаю, что самолеты разбиваются из-за обледенения.
Верно ли это, даже если лед ограничен верхней поверхностью и передней кромкой крыла? - Часть того, что вызывает подъемную силу, - это форма передней кромки, которая заставляет воздушный поток двигаться определенным образом. Если это нарушится, это может снизить эффективность крыла, да. Я недостаточно хорошо разбираюсь в математике, чтобы доказать 30% для 1/16 дюйма, хотя я подозреваю, что это правильно.
Я не вижу здесь заметной претензии. Авиакатастрофы из-за обледенения - явление известное, и я не вижу каких-либо заметных утверждений о том, что написанное в этих бумагах не соответствует действительности.
@DJClayworth Сами документы являются примечательным заявлением о том, что эффект происходит, как указано. Есть ли доказательства за или против этих утверждений?
Есть ли известное утверждение, что этого не происходит?
"Mulherin, ND, RB Haehnel, JF Jones (1998) К разработке стандартного испытания на сдвиг для сцепления льда. Материалы, 8-й Международный семинар по атмосферным обледенениям, Рейкьявик, Исландия, 8-11 июня 1998 г. IWAIS '98"
Djclayworth, мы не требуем заметных заявлений, противоречащих тому известному заявлению, о котором спрашивали.
Объясните мне, пожалуйста, почему вы сомневаетесь в том, что написано в публикациях, на которые вы ссылаетесь?
Мне не нужно. Но в первую очередь потому, что они говорят о некоторых тестах, которые были проведены для установления цифр 30 и 40%, но не ссылаются должным образом на источник.
@DJClayworth Я не уверен, как ваша ссылка «К разработке стандартного испытания на сдвиг» относится к вопросу: я не могу найти стенограмму или реферат для него, но документы, в которых он цитируется, подразумевают, что речь может идти о том, как проверить лед. линять покрытия, такие как силикон?
по теме: шероховатая поверхность по сравнению с полированной имеет решающее значение для боулинга на качелях в крикете ,

Ответы (2)

Явление обсуждается в этой статье , которая говорит на странице 24,

Данные аэродинамической трубы и летных испытаний показывают, что современные аэродинамические поверхности с высокими характеристиками сваливаются при более низком угле атаки, когда передняя кромка крыла загрязнена.
Шероховатость вдоль передней кромки крыла, эквивалентная наждачной бумаге № 40, может привести к уменьшению угла атаки сваливания более чем на 5 ° с соответствующей потерей максимальной подъемной силы.

Изменение угла атаки сильно влияет на подъемную силу. На стр. 17 статьи показано, что изменение АОА может стать даже катастрофическим.

Это особенно верно, когда уже есть высокий угол атаки, например, во время взлета.

Если это точно, рисунок 9 из http://allstar.fiu.edu/aero/airflylvl3.htm предполагает, что изменение угла атаки на 5° соответствует примерно 30% или 40% подъемной силы.

Что касается перетаскивания, http://www.sandford.org/gandercrash/investigations/majority_report/html/_appendixc.shtml объясняет:

Обледенение крыла самолета также оказывает существенное отрицательное влияние на полное сопротивление самолета, т. е. на силу, противодействующую движению самолета вперед в воздухе. Полное сопротивление состоит из двух компонентов: паразитного сопротивления и индуктивного сопротивления. Индуктивное сопротивление — это сопротивление, возникающее в результате создания подъемной силы. Индуктивное сопротивление увеличивается с увеличением угла атаки. Следовательно, поскольку загрязненное крыло должно лететь под большим углом атаки при заданной воздушной скорости, чтобы создать требуемую подъемную силу, индуктивное сопротивление, создаваемое при этой воздушной скорости, будет выше, чем индуктивное сопротивление незагрязненного крыла. Кроме того, поскольку обледенение приводит к более раннему отрыву воздушного потока от верхней поверхности крыла, это приводит к более высокому значению индуктивного сопротивления при любом угле атаки.

Это означает, что две цифры (жизнь и сопротивление) связаны: поскольку это уменьшает подъемную силу на 30%, пилот меняет положение, чтобы компенсировать это, поэтому сопротивление увеличивается.

Из-за выводов в конце http://allstar.fiu.edu/aero/airflylvl3.htm меня не удивляет, что изменение сопротивления пропорционально изменению подъемной силы; и предпоследнее предложение, процитированное выше, может объяснить, почему он немного выше (например, 40% вместо 30%).

Это не очень хороший ответ, ИМО, но я надеюсь, что это лучше, чем ничего: он объясняет «почему» и показывает, что «сколько» по крайней мере правдоподобно.

Спасибо! Но меня интересуют цифры 30 и 40%. Я не сомневаюсь, что обледенение снижает критический угол атаки.
@Sancho График на странице 25 может иметь отношение к делу, но я не могу разобрать его достаточно хорошо, чтобы понять. То же самое для последующих графиков: вертикальные оси неправильно (в количественном выражении) помечены. Прости за это. Может быть, это просто приближение порядка величины, которое зависит от типа самолета, угла атаки и т. Д .: например, это, по-видимому, может привести к сваливанию, что, я думаю, означает большую (более 30%) потерю подъемной силы. Что касается источника данных: это документ Bombardier, в котором говорится об одном из их собственных самолетов, так что, предположительно, это результат их собственных испытаний.
@Sancho Если это точно, рисунок 9 allstar.fiu.edu/aero/airflylvl3.htm предполагает, что изменение угла атаки на 5 ° соответствует примерно 30% или 40% подъемной силы.
Здесь есть кое-что, что не имеет смысла. (Нередко в авиационных репортажах.) Имеет смысл то, что шероховатость может уменьшить угол атаки сваливания, например, с 17 до 12 градусов. Из этого не следует, что при конкретном угле атаки ниже сваливания подъемная сила меньше. Если самолет летит прямо и горизонтально с углом атаки 10 градусов и сталкивается с обледенением, подъемная сила = вес. Лед не уменьшает подъемную силу. Скорее это 1) снижает запас прочности по углу атаки и 2) увеличивает вес (при достаточном накоплении). (И сопротивление, как вы сказали.)
... продолжение Когда самолеты обледенели в полете, они должны лететь быстрее, чтобы нести дополнительный вес, не увеличивая угол атаки слишком близко к сваливанию. С дополнительным сопротивлением это требует дополнительной мощности, поэтому все поля уменьшаются. Самолеты разбивались при взлете из-за того, что угол атаки сваливания уменьшался, у них было много топлива, и они не могли достичь достаточно высокой воздушной скорости на доступной взлетно-посадочной полосе. Они могут оторваться от земли из-за эффекта земли, но не могут подняться.
@MikeDunlavey Я предполагаю, что это / не / вес льда: это ничтожно мало по сравнению с весом самолета. На страницах с 12 по 16 сайта sae.org/events/icing/presentations/2007s1tanner.pdf подразумевается, что основной причиной является турбулентность воздушного потока над крылом.
@ChrisW: Правильно, и слайд 25 показывает, что шероховатость не уменьшает подъемную силу при заданном AOA. Скорее, это уменьшает максимальный АОА.
@MikeDunlavey Спасибо за вашу помощь. Изучив этот график, я согласен с вами, что именно об этом говорит этот график. Итак, вы говорите, что приложение к отчету Гандера вводит в заблуждение. причина повышенного лобового сопротивления... и поэтому мое теоретизирование после той цитаты тоже неверно.
@ChrisW: Нет проблем. Если вы еще не брали уроки полета, я бы поощрял это. Это не слишком дорого, очень весело и интересно, и вы поймете это неявно.
@MikeDunlavey Из tc.faa.gov/its/worldpac/techrpt/ar03-65.pdf лед действительно снижает коэффициент подъемной силы на всех углах атаки. Наиболее резко она снижается на больших углах атаки, вблизи критического угла атаки, но снижается во всем диапазоне.
@Sancho: Этот документ посвящен нарастанию льда (который меняет форму аэродинамического профиля), а не морозу. На рисунках 38 и 58+ этой ПДВ видно, как обледенение в основном снижает полезный угол атаки, выше которого, как вы говорите, действительно страдает коэффициент подъемной силы.
@MikeDunlavey Это в основном уменьшает полезный угол атаки, но снижает коэффициент подъемной силы под всеми углами. Даже на 25 слайде sae.org/events/icing/presentations/2007s1tanner.pdf видно небольшое снижение коэффициента подъемной силы на всех углах атаки. Хотя это наиболее заметно под большими углами.

Эта статья (Ледофобное покрытие на силиконовой основе для самолетов) является еще одним источником цитаты:

Фактически, испытания в аэродинамической трубе показали, что очень тонкие ледяные щиты могут уменьшить подъемную силу на целых 30% и сопротивление на 40%.

Он дает ссылку:

Mulherin, ND, RB Haehnel, JF Jones (1998) К разработке стандартного испытания на сдвиг для сцепления льда. Материалы 8-го Международного семинара по атмосферным обледенениям, Рейкьявик, Исландия, 8-11 июня 1998 г. IWAIS '98

1998 год был слишком давно, чтобы газеты были в сети.

Там должно быть написано «уменьшить максимальную подъемную силу», что является результатом уменьшения максимального угла атаки. В нормальном полете подъемная сила составляет лишь часть максимальной подъемной силы.
@MikeDunlavey То, что он должен сказать, зависит от данных тестов, на которые он ссылается.
@MikeDunlavey Санчо прав. "Уменьшить подъемную силу на 30%" вполне справедливо, если испытания проводились при постоянном угле атаки и скорости полета. Очевидно, это повлияет на нормальный полет, где уменьшению подъемной силы будет противодействовать увеличение угла атаки, что также приведет к увеличению сопротивления (в дополнение к увеличению сопротивления льда) и... мы все знаем конечный результат.
@DJClayworth: Не хочу мудрить, но эта цитата находится во введении к статье, и, грубо говоря, 30% верны в смысле максимальной или доступной подъемной силы. Более того, если вы посмотрите ссылку, как здесь и здесь, может быть, я слепой, но я не видел такого утверждения. Я думаю, что слайд 25 ссылки ChrisW на sae.org прямо отвечает на вопрос.
1) Да, это во вступлении 2) Я уже говорил, что они заявляют о снижении подъемной силы, и не вижу оснований сомневаться в этом 3) Я понятия не имею, для чего две ссылки, которые вы цитируете, кроме того, что они оба также ссылаются на оригинальную статью. Тот факт, что они не делают одно и то же утверждение, может просто означать, что они говорят о другом аспекте статьи. ?
1998 was too long ago for the papers to be online.У меня есть проблемы с этим утверждением, так как я регулярно нахожу документы, написанные до 80-х годов. Проблема в этом случае заключается в том, что статья была докладом конференции, а не журнальной статьей, а первая, как правило, менее доступна в Интернете.
Может ли слой льда толщиной с наждачную бумагу уменьшить подъемную силу на 30 процентов и увеличить сопротивление до 40 процентов?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v