Всегда ли происходит сваливание при превышении определенного угла атаки?

Итак, давайте рассмотрим, что угол сваливания (=Cl max) B747 составляет 16° (в чистой конфигурации). Означает ли это, что на какой бы скорости вы ни летели (т.е. 500 узлов), вы свалитесь, если пойдете на угол набора высоты более 16°? Таким образом, нет необходимости постоянно снижать скорость до скорости сваливания (которая может составлять около 150 узлов...). Мне просто интересно, так как, если вы летите в авиасимуляторе Microsoft с большим реактивным самолетом, вы можете иметь угол атаки 30 ° и более и не сваливаться, пока не достигнете скорости сваливания.

Я думаю, вы путаете угол атаки с углом тангажа относительно горизонта.
AoA — это угол между воздушным потоком и крылом (грубо говоря, вертикальный угол между направлением полета самолета и его движением). Если вы лазите, ваш угол атаки меньше, чем ваш шаг.
Я уверен, что это уже объяснено где-то здесь с красивыми картинками, но поисковик связанных вопросов недостаточно хорош, чтобы найти его. И в гугле тоже не могу найти.
это по определению: "сваливание происходит тогда, когда крыло превышает критический угол атаки"

Ответы (3)

Всегда ли происходит сваливание при превышении определенного угла атаки?

Да, сваливание зависит только от угла атаки. Однако

Означает ли это, что на какой бы скорости вы ни летели (т.е. 500 узлов), вы свалитесь, если пойдете на угол набора высоты более 16°?

нет . Угол набора высоты и угол атаки - совершенно разные вещи.

тангаж, угол набора высоты и угол атаки

На этом изображении из книги « Как это летает» показаны четыре разных ракурса. Тангаж — это угол между полом самолета и горизонталью, угол наклона крыла — это угол между полом самолета и крылом¹, угол набора высоты — это угол между направлением полета (он же «траектория полета» или «относительный ветер») и горизонталью, и, наконец, угол атаки — это угол между направлением полета и крылом.

На изображении видно, что угол атаки + угол набора высоты = тангаж + угол наклона крыла.

До сваливания подъемная сила примерно линейно зависит от угла атаки и квадрата скорости (и от плотности воздуха). В прямолинейном полете силы на самолете должны быть уравновешены, поэтому угол атаки будет таким, какой они есть. Если вы увеличите шаг, угол атаки увеличится, что вызовет неуравновешенную силу, которая вызовет ускорение вверх и снова увеличит угол набора высоты за счет угла атаки.

Так что если вы пойдете на набор высоты более 16°, угол атаки не будет существенно отличаться от того, что будет при горизонтальном полете на той же скорости.

Мне просто интересно, так как, если вы летите в авиасимуляторе Microsoft с большим реактивным самолетом, вы можете иметь угол атаки 30 ° и более и не сваливаться, пока не достигнете скорости сваливания.

Нет, ты не можешь. Однако вы можете некоторое время подниматься под углом 30° и более, прежде чем потеряете скорость. Который на малой высоте на самом деле довольно длинный; Реактивные двигатели спроектированы так, чтобы иметь достаточную мощность на больших высотах, где воздух намного тоньше, и позволять взлетать, когда один двигатель выходит из строя на поздних этапах разбега. Таким образом, на низкой скорости со всеми двигателями, работающими на полную мощность, у вас имеется довольно много дополнительной тяги.

Также обратите внимание, что сваливание не означает потерю всей подъемной силы. Вы теряете только его часть. Значительная часть, но не вся. Заглохший самолет по-прежнему управляем (хотя эффект элеронов обратный), а некоторые самолеты (хотя это будут истребители, а не авиалайнеры, такие как 747) могут даже иметь достаточную подъемную силу и тягу, чтобы поддерживать высоту при остановке.

¹ В частности, линия нулевой подъемной силы крыла. Это совпадает с хордой симметричных крыльев, но у выпуклых крыльев она наклонена вверх.

Правильно ли будет сказать, что угол атаки — это угол между крылом и относительным ветром?
Я согласен с Терри: «относительный ветер» — это обычный термин для описания того, что вы называете «траекторией полета». Оба в некоторой степени жаргонны, так что не знаю, имеет ли это большое значение.
"Нет, ты не можешь"? Ну... с СУ27 точно можно. На самом деле можно летать с углом атаки 108 градусов (именно угол атаки, а не угол набора высоты)
@slebetman: Нет, нельзя. Су-27 при этом сильно глохнет. Однако он все еще может поддерживать горизонтальный полет, потому что у него достаточно тяги; пример того, что я упоминаю в последнем абзаце.

Краткий ответ: Нет.

Длинный ответ: угол атаки сваливания зависит от скорости, высоты, числа Маха и скорости увеличения угла атаки, как обсуждалось здесь и здесь . Поскольку наклон кривой подъемной силы крыла не зависит от скорости тангажа, высокая скорость тангажа действительно увеличивает угол атаки сваливания до 50%.

Эффекты скорости и высоты выражаются в числе Рейнольдса, и это также сместит угол атаки на несколько градусов при увеличении, скажем, с 200 000 до 5 000 000. Влияние числа Маха действительно проявится выше 0,5 Маха, но если радиус передней кромки мал, то уже может составлять разницу в несколько градусов между несжимаемыми условиями и 0,3 Маха. Сваливание при более высоких числах Маха является более сложным, потому что перед падением подъемной силы крыло будет испытывать возрастающую вибрацию, что само по себе будет ограничивать рабочий угол атаки.

Далее, угол тангажа и угол атаки не совпадают, но они различаются углом траектории полета и углом атаки ветра, который отличен от нуля, если вы летите в восходящем или нисходящем потоке. Это подробно обсуждается здесь .

Если позволяет ваш двигатель или скорость полета, вы можете пролететь полный круг, ни разу не заглохнув самолет.

не могли бы вы изложить свой вывод о том, что критический угол атаки изменяется, как вы описали? В документации, которую вы цитируете, говорится только о том, что максимальный CL, достигаемый крылом, зависит от вышеупомянутых факторов; фактический угол атаки в точке сваливания, по-видимому, не измерялся во время этих экспериментов. Заключение CL действительно очень интересное, что вызывает несколько вопросов о том, как мы обучаем пилотов диаграммам VG, но мое прочтение предполагает, что это может быть скорее артефакт конструкции крыла или эксперимента, либо природа гидродинамики. .
Стоит отметить, что в исследовании упоминаются два других эксперимента, которые не дали таких же результатов — я свободно признаю, что не копался в этих ссылках из-за нехватки времени, поэтому я не знаком с их полными выводами. Кроме того, правильно выполненная петля должна иметь постоянный коэффициент перегрузки, а это означает, что ни в какой момент во время маневра самолет не должен входить в сваливание.
@habu: наклон кривой подъема неизменен, и чем выше с л с более высокой скоростью тангажа действительно включает более высокий угол атаки сваливания. Обратите внимание, что когда крыло сваливается, восстановление также задерживается при более высоких скоростях тангажа. Механизм объясняется в связанном ответе. Относительно петли: при правильном полете коэффициент перегрузки должен быть на 2 g меньше в верхней части - постоянная кривизна при постоянной скорости будет создавать постоянный коэффициент перегрузки, и к этому необходимо добавить гравитацию, которая изменяется с косинусом угла тангажа. . На самом деле скорость наверху также меньше, поэтому центробежные силы также меняются.
второй ответ дает хорошее объяснение того, почему при определенных обстоятельствах самолет может не сразу демонстрировать ожидаемое поведение сваливания до тех пор, пока пограничный слой не получит возможность уловить новое положение самолета (примечание: кто-либо еще представляет Уайла Э. Койот это читает?), но это не меняет того факта, что как только все «уляжется», самолет, фактически, войдет в сваливание, если его угол атаки окажется выше критического угла атаки.
@habu: Да, это правильно. Но иногда этот короткий момент дополнительной подъемной силы может иметь решающее значение. Не рассчитывайте, что статические условия применимы везде, особенно при определении размеров лонжеронов крыльев и т.п.!
Отсроченное разделение потока - это то, что делает возможными маневры с очень высоким углом атаки, и, по вашему мнению, правильный ответ на вопрос OP - нет, но мне интересно, не стоит ли явно указать, что каждое крыло имеет критический угол атаки, который может может быть превышен только в некоторых очень, очень специфических обстоятельствах и успешно «обманывать» только в том случае, если самолет имеет отношение мощности (или тяги) к весу, которое можно найти только на современных истребителях и самолетах с высокими характеристиками высшего пилотажа.
@habu: Вы также сможете увидеть это отложенное сваливание на планерах, здесь нет необходимости в какой-либо тяге! И, пожалуйста, не пренебрегайте влиянием числа Рейнольдса и числа Маха: они сильно меняют угол атаки сваливания. Нет ничего лучше одного, фиксированного, неизменного угла атаки.
вы, конечно, правы насчет циклов. Я думал о постоянном радиусе на протяжении всего маневра и каким-то образом остановился на перегрузке. Чтобы констатировать очевидное, поворот на более низкой скорости (который имел бы место в верхней части петли) потребует меньшего коэффициента перегрузки для достижения того же радиуса, что и поворот на более высокой скорости, следовательно, меньшая перегрузка в точке поворота. вершина петли.
интересный. Я не знал, что планеры могут демонстрировать такую ​​маневренность, даже пилотажные. Но просто чтобы уточнить, когда я говорю «обманывать» крит. AoA, я имею в виду такие маневры, как «Кобра» Пугачева и петли вектора тяги, хотя, по вашему мнению, это, скорее, результат постоянного контроля, а не тяги +1, заставляющей меня думать о нескольких вещах, которые я не пересматривал. в годах, кстати.
@habu: Маневр Пугачева «Кобра» происходит спустя долгое время после того, как крыло заглохло, и возможен только за счет массивной тяги и тщательной конструкции после сваливания, сделанной в ЦАГИ . Только в начальной фазе тангажа проявится эффект скорости тангажа. А в планерах это может быть как ветер (термики!), так и пилот, который быстро изменит угол атаки. Если вы когда-либо летали через сильный термик на умеренной скорости, вы понимаете, о чем я.

Для заданной конфигурации крыла, например, оперение закрылков, стреловидность и т. д., сваливание будет происходить при одном и том же АоА в несжимаемом потоке (низкая скорость, полет на малой высоте) — это при условии, что вы можете четко определить сваливание, поскольку некоторые истребители не имеют внезапный классический обрыв подъемника, а скорее их сваливание может быть обусловлено быстрым ростом лобового сопротивления, управляемостью, проблемами с управляемостью.

Для сжимаемого потока, т. е. при полете с большим числом Маха, угол атаки сваливания будет уменьшаться: угол атаки сваливания при скорости 300 тыс. куб. футов/уровень моря больше, чем угол атаки сваливания на высоте 30 000 футов/300 тыс. куб. футов.

Здесь действуют два эффекта... сжимаемость и вязкость. Эффект сжимаемости является преобладающим.

Вязкость (число Рейнольдса). Для данной конструкции и конфигурации крыла по мере подъема на высоту плотность воздуха уменьшается, а вязкость увеличивается с понижением температуры. Это оказывает небольшое влияние на число Рейнольдса.

Сжимаемость: потери энергии при сжатии воздуха значительны при более высоких значениях Маха, поэтому вы видите более низкий угол атаки для данного определенного срыва.

Между прочим, начало бафтинга не всегда является определяющим признаком сваливания, так как некоторые реактивные истребители будут испытывать бафт при очень низком угле атаки, например 6-7 градусов, задолго до определенного сваливания.

Всегда ли происходит сваливание при превышении определенного угла атаки?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v