Почему увеличение тяги/сопротивления намного ниже при более низком уровне полета, когда вес является единственной переменной?

Из и связано с: Какова связь между лобовым сопротивлением и весом?

  • Изменение угла атаки не влияет на сопротивление трения.
  • [Индуцированное] сопротивление будет увеличиваться пропорционально квадрату увеличения массы.

Я не сомневаюсь в этом, на самом деле я собирался опубликовать тот же ответ, причина, по которой я ждал, заключается в том, что я не мог объяснить показатели производительности A320, используя этот метод.

Распределение лобового сопротивления для A320 на эшелоне полета 370 и M0,78:

Сопротивление 7900 фунтов силы состоит из 4700 фунтов силы паразитного сопротивления (...) и 3200 фунтов силы индуктивного сопротивления.

Возьмем увеличение веса на 32% -- с 50 до 66 тонн. Применение 1,32 ^ 2 к индуктивному сопротивлению увеличивает общее сопротивление на 30%.

Если бы мы использовали FF (расход топлива) в качестве меры тяги (а также лобового сопротивления), поскольку при заданном FL / IAS / TAS TSFC не должен сильно изменяться, когда N1 составляет ± несколько процентов -

введите описание изображения здесь

... мы находим, что ΔFF составляет 7% на эшелоне полета 290 и 20% на эшелоне полета 370. 20% ближе к оценке 30% тяги/сопротивления. Почему увеличение тяги/сопротивления намного ниже при более низком уровне полета, когда вес является единственной переменной?

Ответы (1)

На более низком эшелоне полета плотность воздуха выше, поэтому можно уменьшить коэффициент подъемной силы, а индуктивное сопротивление составляет меньшую долю от общего сопротивления. Следовательно, увеличение массы вызывает гораздо меньшее увеличение общего сопротивления.

На большей высоте сопротивление трения и давления ниже, но индуктивное сопротивление выше, поэтому увеличение массы вызовет гораздо больший скачок сопротивления.

Теперь о цифрах: на эшелоне полета 290 указанная скорость составляет 155,362 м/с, поэтому динамическое давление д составляет 14 784 Н/м². Я использую площадь поверхности С (124 м²) и пропорции А р (b²/S = 10,33) из Википедии и предположить, что фактор Освальда ϵ составляет 0,8. Теперь коэффициент подъемной силы с л при эшелоне полета 290 и массе 50 тонн

с л "=" м г д С "=" 0,2675
Это позволяет рассчитать индуктивное сопротивление:
Д я "=" д С с л 2 π А р ϵ "=" 5052 Н
что составляет всего 1136 фунтов силы; примерно треть того, что вы даете за FL370. Это хорошо согласуется с заданным увеличением тяги на эшелоне полета 290, что составляет примерно ⅓ увеличения на эшелоне полета 370.