Quvvatlangan nasl davomida nima sodir bo'ladi?

Do'stim bilan parvozda muvozanat holati haqida suhbatlashdim:

Stsenariy: To'g'ridan-to'g'ri va baland parvozda ketayotib, 30 daqiqada efirimni kamaytirdim. Shu bilan birga, samolyotning nuqtai nazarini avvalgidek qattiq ushlab turish (burunni oldindan saqlab qolish uchun nima qilish kerak bo'lsa).

Tezlikni pasaytirish, samolyot kamroq ko'taradigan vositani ishlab chiqadi: Aviatsiya texnikasi kamida bir kilogramm ko'taruvchi quvvat bilan quvvatlanadi (ya'ni ko'tarish og'irlikdan kam)

Keyin nima bo'ladi? (uchuvchi burunni tushirmasligini o'ylab)

My take: 1. Since weight > lift, aircraft drops attitude and falls like a stone that was dropped in midair unless the nose is down.

Do'stim shunday deydi: 2. Samolyot yangi liftni topadi. Ushbu cho'kish harakati liftni yaratadi samolyotlar uchun. Lekin bu tekis parvozni ushlab turmaydi, balki tushadi. Bu naslni tezlashtirmaslikning barqaror asosi bo'ladi. (osmondan tushgan tosh kabi emas). Uning aytishicha, bunga kuch tushiriladi

Mening savolim:

1) Bu erda kim haqli?

2) Agar do'stim to'g'ri bo'lsa, samolyot tushib ketgandan keyin (agar u muvozanat topilsa) ko'tarilsa, unda nima uchun bu to'g'ri va baland parvozni saqlab tura olmaydi. Va bu yangi liftni topish uchun nima sabab bo'ldi? Hujum burchagi o'zgarganmi?

5
Ruxsat etilgan maydonchni saqlash, aslida, ishonchsiz havo tezligi amaliyotida ishlatiladi. Havo bosim ko'rsatkichi bajarilmaganda odatdagi koida odatdagi munosabatni (yondashuv davomida odatiy munosabatga to'g'ri keladi) va kerakli tezligi (odatiy yondoshuvdan yuqori bo'lmasligi kerak) erishish uchun kuchni sozlashdir.
qo'shib qo'ydi muallif Jan Hudec, manba

5 javoblar

Hech ikkovingiz ham mutlaqo to'g'ri emas, lekin ikkovingiz ham aniq tushunchaga egasizlar.

Sizga aytmoqchi bo'lgan gaplarni takror aytaman, ravshanlik uchun. Stsenariy samolyot tekislik va balandlikda uchadigan samolyot bilan boshlanadi. Keyinchalik havo tezligi 30 mph ga qisqartiriladi va bu holat doimiy ravishda saqlanib turadi. Nima bo'lishidan qat'i nazar, nima bo'lishidan qat'iy nazar, barchamiz buni bir necha turdagi naslga olib kelishi mumkinligini tan olamiz.

Siz samolyot yo'qolgan kuchdan "o'chirish" ni yo'qotdi va shuning uchun tushadi. Samolyotga va boshlang'ich havo tezlikiga qarab, siz samolyotning uncommanded munosabati pitch pastga javob berishi mumkin. Agar shunday bo'lsa, aerodinamik stolga olib keladigan stsenariyga bog'liq bo'ladi. Biroq, samolyot to'xtab qolsa ham bo'lsa ham, u toshga o'xshamaydi (ya'ni, tortishish uchun ko'tarilish bilan ko'tarilmasdan), lekin hali ham katta miqdordagi nasl-nasab tortishish uchun bir necha liftni ishlab chiqaradi. Bundan tashqari, kiritish tezligi va nuqtai nazarini inobatga olgan holda, ushbu stsenariyda stantsiya mavjud bo'lmasligi mumkin.

Sizning do'stingiz bunga to'g'ri keladi, havo oqimi tezligi va aerodinamik stantsiya mavjud emas - ularning har ikkalasi manevr boshlangan havo tezlikiga bog'liq - bu stsenariy kelib chiqishiga olib keladi. Buni kuchli nasl deb atash to'g'ri bo'ladi. Sizning do'stingiz, "yangi" asansörün batamom harakati tomonidan üretileceğini deb o'ylashlari to'g'ri bo'lmasligi mumkin, lekin bu semantik farq qilishi mumkin. Keling buni o'rganib chiqamiz.

Keling, Cessna 172 ni 110 milya balandlikda va tekisda kuzatib boraylik. Keyin 80 mph ni ushlab turish uchun quvvatni pasaytiramiz va biz qaerga boshlagan bo'lsak, o'ynashni ushlab turamiz. Ushbu stsenariyda biz kruiz tezligidan samolyotning eng yuqori ko'tarilish tezligiga yaqinroq narsaga o'tdik. Bu shuni anglatadiki, biz yuqori tezlikda, yuqori parvozdan so'ng parvozning pastroq tezligiga, parvozning pastki qismiga o'tdik. Shu bilan birga, samolyot chizig'ini barqaror ushlab turish orqali biz past darajadagi hujum burchagidan, pastga ko'tariladigan qo'zg'aluvchanlik koeffitsientining yuqori burchakka harakatlanish darajasiga, uchishning yuqori koeffitsientiga aylandik. Hujum burchagi bu o'sish samolyotning kelib chiqishi bilan bog'liq bo'lgan nisbatan shamolning yangi burchagi bilan bog'liq. Asansörün umumiy miqdori o'zgarmaydi, lekin asansör yaratilgani o'zgaradi. Tezlik pasayganda qanotning liftni ko'tarish qobiliyati (liftning koeffitsienti bilan ifodalangan) hujum burchagi ortishi bilan ortadi. Shunday qilib, lift ko'tarilmaydi, lekin lift endi havo burchagidan ko'ra ko'proq burilish nuqtasiga bog'liq. Agar sizning do'stingiz cho'kish harakati tomonidan kiritilgan "yangi" asansör orqali bo'lsa, demak u to'g'ri.

Biroq, bu "yangi" asansör, aniq tezlik (kinetik energiya) ortishi emas, balki hujum o'zgarishi burchagi bilan tushunilgan bo'lishi kerak. Asansör aslida o'zgarish emas, balki, qanday qilib yaratilgani - tezligidan farqli o'laroq, hujum burchagi. Agar stsenariy boshqacha bo'lsa va biz kuchimizni qisqartirganimizda, samolyot bizni pastga tushirsa, samolyot taxminan 110 mil tezlikni saqlab qolish uchun pastga tusha oladi va qanotning ko'tarilish koeffitsienti havo tezligi va burchak burchagi nisbatan nisbatan o'zgarmasligi tufayli juda kam o'zgaradi doimiy.

6
qo'shib qo'ydi
Tezlikdan qat'i nazar, lift bir xil bo'ladi. Past tezlikda harakatlanadigan samolyot hali ham yuqori tezlikda harakatlanadigan vaznga o'xshab qoladi, shuning uchun lift bir xil bo'lishi kerak. Faqat davlatlar orasidagi o'tish biroz o'zgaradi.
qo'shib qo'ydi muallif Peter Kämpf, manba
Yuragim mening javobim bo'lsin.
qo'shib qo'ydi muallif Peter Kämpf, manba
@jamesqf: Ha, lekin bir oz kamroq. Qolganlari tortib olinadi, chunki drag vektori bir oz pastga tushadi. Boshqa barcha og'irlik liftning vertikal komponenti bilan o'tkaziladi va liftning gorizontal komponenti drayvning gorizontal komponentiga teng bo'ladi (motordan hech qanday aniq zarba bo'lmasa).
qo'shib qo'ydi muallif Peter Kämpf, manba
@ user2927392: Samolyot qayta tiklash ko'tarmas. U bir oz ko'tariladi, ammo yo'qolganidan kamroq bo'ladi. U tushadi, chunki u ko'tarilishdan ko'ra ko'proq ko'tarilishni yo'qotadi. Shuning uchun noto'g'ri so'zni "qayta tiklash" deb hisoblayman.
qo'shib qo'ydi muallif slebetman, manba
@Peter Kämpf: Agar samolyot tushib qolsa, lift ko'tarilishdan kam bo'lishi kerak, yo'q?
qo'shib qo'ydi muallif ns130291, manba
@ PeterKämpf U erda yaxshiroqmi? Asansör koeffisiyenti hujum burchagi ortishi bilan ortadi.
qo'shib qo'ydi muallif J Walters, manba
@ user2927392 Muammo shundaki, bir xil manevrasi bo'ylab harakatni ko'tarib, liftni ko'tarish imkoniyatini yo'qotasiz. Agar biz o'rniga dastlabki chuqurlikdan tashqariga chiqadigan bo'lsak, biz yo'qotilgan qo'zg'olonni bartaraf etish uchun liftni ko'tarish uchun hujumning bizning burchimizni etarli darajada oshirishimiz mumkin edi.
qo'shib qo'ydi muallif J Walters, manba
@jamesqf Yo'q, samolyot muvozanatda turadi va tezlashmaydi; ko'taring.
qo'shib qo'ydi muallif J Walters, manba
U pastga tushishining sababi ataletdir. Quvvatni qisqartirsangiz va yukni kamaytirsangiz, samolyot tushib ketadi. Og'irligi va ko'tarilishi o'rtasida muvozanat qaytib kelganida endi u tezlashtiradigan pastga tushmaydi, lekin u bir xil tezlikda davom etish ni davom ettiradi. Asl balanssiz kuch pastga harakatni boshlaydi. Ushbu harakat va kuchlar muvozanat o'rnatilgach, kuchlar o'zgarishigacha bir xil yo'nalishda davom etadi. Pastga tushishni to'xtatish uchun tushish to'xtaguncha siz yuk ko'tarishni kuchaytirishingiz kerak.
qo'shib qo'ydi muallif TomMcW, manba
shuning uchun men tushundimki, samolyot xuddi shunday munosabatni saqlab qoladi, shunda shamol shamoldan pastga tushgan va biz pastga tushmaymiz. Hujumning yuqori burchagi natijasida samolyot o'zining ko'tarilishiga qaytadi va muvozanatni o'rnatadi. Men aniqlanmaydigan narsa shundaki, "ba'zi" kuchlanish mavjudligi sababli, nima uchun samolyot tushib qoladi. Nima uchun bu "yangi" lift bilan parvozni davom ettirish mumkin emas? Kechirasiz, agar javobingizni javobsiz qoldirsam.
qo'shib qo'ydi muallif NanoWizard, manba
Liftni oshirmasa ham, nega u parvozni davom ettirmaydi (hozirda bu ko'tarilish og'irligi). Agar takror-takror qilsam kechirim so'rayman
qo'shib qo'ydi muallif NanoWizard, manba

Eslatma: Ushbu javob user2927392 tomonidan so'ralgan birinchi savolga javob beradi.

Kim to'g'ri, dastlabki tezligiga bog'liq.

Qanot geometrisi o'zgarmagan ekan, asansör ikki parametr bilan belgilanadi: burchak burchagi va dinamik bosim (havo zichligi va tezlik koeffitsienti mahsulotidir). Sekinroq tekislik dastlab kamroq ko'tarilishni boshlaydi va tushishni boshlaydi, bu esa o'z navbatida dastlabki liftni qayta tiklash uchun hujumning burchini oshiradi. Siz samolyotning nuqtai nazarini saqlamoqchi bo'lganingiz uchun, uning cho'kib ketishi havo oqimining quyi qismdan ko'proq tushishini anglatadi. Esda tutingki, biz juda kichik burchak o'zgarishlari haqida gapiramiz - odatda bir necha daraja.

Hozir juda ko'p samolyotning minimal tezligi qanchalik yaqin ekanligiga bog'liq. Hujum burchagi oshgani sayin, oqim qanotlarning kattaroq konturini kuzatib borish qiyinchilik tug'diradi va ajratish boshlanadi . Agar bu ajratish o'sib ulg'aygan bo'lsa, u qanotlarning ishlab chiqarishini kamaytiradi. Hozir ikkita holat mavjud:

  1. Dastlabki havo tezligi eng kam havo tezligi + 30 mil/soatdan yuqori bo'lsa, do'stingiz to'g'ri. Samolyot yangi bir burchakka burchak ostida joylashadi va etishmayotgan kuchlanishni asta-sekinlik bilan to'ldiradi. SMSvonderTannning javobida bo'lgani kabi. Samolyot kabi, samolyot erga tushib ketadi. Men sizga tayoqni ushlab burunni ushlab turishni o'ylayman: bu samolyotni past tezlikda va yangi muvozanatda joylashadigan yanada yuqori burchakka burkanishadi.
  2. Dastlabki havo tezligi minimal havo tezligi + 30 mph dan pastroq bo'lsa, siz qisman o'ngga egasiz. Havo kemasi stall bo'ladi, ko'tarish kerak bo'ladi. yangi muvozanat va samolyot sizning qancha tortishmasin, kam tezlikni olish uchun pastga qadam qo'yadi. Agar siz hali ham tezlikni pasaytirishni talab qilsangiz, endi sho'ng'inni chiqarib tashlaysiz va bu manevrani yana bir marta takrorlang, shunda yer yuzasi qarama-qarshi. Natijada paydo bo'ladigan harakatlar davomiy sho'ng'in emas, balki tashqi kuzatuvchi tomonidan ko'rilgan "J" chizilgan egri ketma-ketligini unutmang.

Ikkinchi savolingizga javob berish uchun: Drag, samolyotni sustlashtiradi, agar biron-bir energiya doimiy ravishda balandlikni kamaytirish bilan jihozlanmasa. Iltimos, qog'oz samolyotlari uchun, shu jumladan, batafsil ma'lumotga ega bo'lgan ushbu javobni o'qing . ba'zi farasingiz matematikasi.

5
qo'shib qo'ydi
Biror kishi bu savolni o'zgartirishi mumkinmi? Asl savolga moslashtirish uchun tahrirni qayta aylantirdim. Men savolni o'zgartirmadim.
qo'shib qo'ydi muallif J Walters, manba

O'ylaymanki, siz (va ba'zi javob beruvchilar) shu yo'lni kerak bo'lgandan ko'ra murakkab qiladi. Bu dalillar:

(1) Agar siz parvozdan chiqsangiz va kuchni kamaytirsangiz, siz tushasiz. Bu tushishning an'anaviy usuli.

(2) Agar siz parvozdan foydalansangiz va bo'yinturuqni oldinga surib qo'ysangiz, siz tezroq ketasiz.

(3) Agar siz parvozdan chiqsangiz va bo'yinturuqni qaytarib olsangiz, sekinlashasiz.

Buning hammasi shu. Buni juda murakkab qilmang.

2
qo'shib qo'ydi

Let's generalized where the airspeed is any X, where X >> 30 kts and that X << Mach 1.

Agar siz balanddasangiz va kuchni kamaytirsangiz va boshqa hech narsaga tegmasangiz, samolyot X-ga yaqinlashgunga qadar tushadi va tezlashadi; hujum va burchak burchagi o'rtasidagi muvozanat nuqtasi. Samolyot siz boshlaganingiz kabi taxminan bir xil havo tezligi bilan tushadi.

Bu effektlar qo'nish uchun juda muhim ahamiyatga ega. Quvvat qo'shilishi tushishni kamaytiradi va quvvatni pasaytiradi; uzoq muddatli efir vaqtini o'zgartirmaydi.

0
qo'shib qo'ydi
Savolni saqlab qolish masalasi.
qo'shib qo'ydi muallif J Walters, manba
  1. Sizning do'stingiz to'g'ri. Bu samolyot, asosan, bu stsenariyda sayyora bo'lib, ularda ular yana uchib yurishgan bo'lsa ham, samolyotlardan tashqari, samolyotlardan foydalanilmaydi.

  2. Samolyotning tortishish potentsial energiyasi tufayli samolyot asansörünü topadi. Shu bilan birga, ishlab chiqarilgan lift, samolyotning og'irligi va "Termodinamiğin qonunlari" (Birinchi va Ikkinchi, agar noto'g'ri bo'lmasam) qonunlariga ko'ra samolyotning og'irligidan pastroqdir, shuning uchun samolyot tusha boshlaydi. Asansör, "tushirish" tekisligining mumkin energiyasi kinetik energiyasiga aylanadi va shuning uchun havo bilan harakat qilish va ko'tarish uchun havo tezligi tufayli yuzaga keladi.

0
qo'shib qo'ydi
Hey, tushkun! Bu javob noto'g'ri, faqat to'liq emas. Buni pastga o'tkazishning hojati yo'q!
qo'shib qo'ydi muallif Peter Kämpf, manba