Почему самолет не может свалиться в невесомости?

При 0 G самолету не нужно создавать подъемную силу, поэтому нет критического угла, за которым аэродинамический профиль не может создавать требуемую подъемную силу.

Кроме того, устойчивый маневр 0 G представляет собой параболическую дугу, что означает, что теоретически ваша траектория полета должна сохранять угол атаки равным нулю все время (в теоретическом самолете с симметричным аэродинамическим профилем). Вы не можете свалиться, потому что угол атаки постоянно равен 0 градусов и не может превышать критический угол.

Вероятно, правильнее будет сказать «вы не можете поддерживать 0 G в стойле». Даже заглохший аэродинамический профиль создает некоторую подъемную силу - сваливание просто означает, что коэффициент подъемной силы падает ниже максимального, на который может дать аэродинамический профиль, а не то, что он становится равным нулю. Поскольку заглохшее крыло создает подъемную силу, и эта подъемная сила, как правило, не в том направлении, в котором ее можно нейтрализовать тягой, оно будет уводить самолет от траектории свободного падения.

И даже это не совсем верно в теоретическом пределе. Если мы представим себе самолет с полностью изменяемым углом атаки (не говоря уже о инженерных проблемах при создании такой штуки), мы можем представить, что крылья поворачиваются примерно до угла атаки 90°. Тогда по симметрии они не будут создавать подъемной силы, но она будет полностью остановлена. Будет очень много сопротивления, но достаточно мощная тяга может компенсировать это и заставить чистое движение самолета следовать траектории нулевой гравитации / свободного падения.

Посмотрите на это сзади.

• Почему ты в невесомости? Потому что ваше нисходящее ускорение равно ускорению свободного падения.
• Почему ты так быстро спускаешься вниз? Потому что вы не создаете никакой подъемной силы для противодействия гравитации.
• Почему вы не создаете никакого подъема? Потому что вы находитесь под нулевым углом атаки!

И именно поэтому вы не можете свалиться при нулевой гравитации. Вы также всегда находитесь при нулевом угле атаки (вы можете стать педантичным, в зависимости от того, как вы его измеряете), когда вы находитесь в нулевой гравитации. А сваливание всегда вызвано высокой углы атаки. И если это не имеет 100% смысла, вам следует больше изучить срывы, прежде чем слишком глубоко копаться в том, как перегрузка влияет на скорость сваливания.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Многие люди здесь, кажется, заменяют мир «самолет» в вопросе словом «крыло». В полете 0g задействован весь самолет, а не только крыло. Конечно, вы можете взять Cessna, прикрепить к ней хорошо управляемые ракетные двигатели и сбросить ее с другого самолета. Затем используйте ракетные двигатели, чтобы противодействовать сопротивлению и придать нисходящее ускорение, равное силе тяжести. Это дало бы вам заглохшее крыло и 0g.

Но это уже не совсем самолет, и на самом деле это не ответ на вопрос.

Для сваливания крыло должно превысить критический угол атаки. Это означает, что он должен иметь угол атаки выше нуля. Это означает, что создается подъемная сила, а значит, на самолет действует направленная вверх сила. Это означает, что вы больше не находитесь в 0g.

Дело не в том, что когда самолет достигает 0 g, он становится неуправляемым. Дело в том, что вы должны оставить 0g, чтобы остановить его.

Это также пример того, как воздушная скорость не имеет отношения к сваливанию. (Звучит безумно, поскольку мы говорим о скорости сваливания!) Сваливание связано не со скоростью или количеством воздуха, обтекающего крылья, а с углом, траекторией и потоком. Крыло одного и того же самолета не может заглохнуть на скорости 5 миль в час или заглохнуть на скорости 100 миль в час. Это зависит только от угла.

Критический угол атаки или угол атаки сваливания по определению является максимальным углом, при котором поток над аэродинамическим профилем все еще остается прикрепленным. Это также угол максимального подъема. За пределами этого угла поток над аэродинамическим профилем становится несвязанным, что приводит к внезапному уменьшению подъемной силы .

Теперь я думаю, что статья как-то вводит в заблуждение. Я думаю, что под сваливанием они подразумевают, что подъемная сила самолета не может компенсировать вес. Поскольку вес в 0G равен 0, то, очевидно, в этом определении он не будет «останавливаться».

Более сложный вопрос заключается в том, может ли аэродинамический профиль свалиться в 0G в соответствии с фактическим определением. Ну, если самолет свободно падает по прямой с крыльями, параллельными земле, аэродинамический профиль сваливается, но на самом деле он, скорее всего, войдет в пикирование по спирали, аэродинамический профиль создаст подъемную силу (которая создает центростремительную силу спирали). и больше не будет 0G. Самолет устроен так, что он естественным образом приспосабливается к относительному воздушному потоку, поэтому трудно поддерживать 0G. Вы делаете это по баллистической траектории, на которой в верхней части траектории вы чувствуете короткое свободное падение, когда аэродинамический профиль не создает подъемной силы (нулевой угол атаки).

источник: http://en.wikipedia.org/wiki/Low-g_condition http://en.wikipedia.org/wiki/Angle_of_attack#Critical_angle_of_attack

Самолет летит в воздухе с силой 1G, которая сопротивляется гравитации земли и удерживает самолет в воздухе. Таким образом, если мы потеряем эту подъемную силу, создаваемую перепадом давления между верхней и нижней сторонами крыльев, в данном случае силу веса, она преодолеет подъемную силу и потянет этот вес самолета вниз.

Таким образом, ноль G означает, что вес будет немного больше, чем подъемная сила. И в конечном итоге нулевая G будет учитываться как невесомость, но она будет двигаться к центру тяжести (земле). Почему? потому что мы все еще летим в атмосфере.