Credo che tu stia confondendo l'angolo di attacco alare con il beccheggio dell'aereo. Gli aeromobili che si muovono a una velocità lenta, vicina allo stallo, nonostante puntino il muso verso l'alto, viaggeranno comunque più o meno orizzontalmente. Il loro strumento VSI leggerà vicino allo zero. Considerando che, se prendi un aereo che si muove rapidamente e alzi il muso alla stessa angolazione, il velivolo, ovviamente, salirà rapidamente.

Perché è importante? L'angolo di attacco è definito in base al movimento dell'ala attraverso il vento relativo. L'orientamento dell'ala rispetto al suolo non è in alcun modo coinvolto nella definizione. Quando l'aereo nel suo insieme sta salendo, il vento relativo sta scendendo dall'alto. Di conseguenza l'angolo di attacco è ridotto, rispetto a quello che sarebbe se l'aereo non stesse salendo.

Solo per mostrare alcuni numeri veloci, supponiamo di aver preso un aereo che si muove a 100 nodi in aria ferma e sollevato il muso in modo da salire a 3000 FPM (la maggior parte degli aerei perderà velocità in questo modo, ma la matematica è valida fino a quando l'aereo non rallenta). $ 1 nodo \ approx100FPM $, quindi ora avrai un vettore verso l'alto di 30 nodi. La tua velocità di 100 kt si sta muovendo in un angolo. Un po 'di trigonometria:

$$ \ sin (x) = \ frac {30} {100} $$$$ x = 17.46 ° $$

Quindi, il tuo angolo di attacco è di 17,46 gradi più lontano dallo stallo quando si sale a 3000 FPM di quanto sarebbe se il tuo aereo avesse lo stesso passo ma fosse in volo livellato.

Tuttavia, pochi aerei hanno la potenza del motore per sostenere una salita a questa velocità . L'aereo diminuirà la velocità e, man mano che la velocità diminuisce, l'aereo rallenterà, la velocità di salita diminuirà, la velocità dell'aereo diventerà più vicina all'orizzontale e, alla fine, l'aereo si fermerà se il passo viene mantenuto costante. / p>

È buffo che parli di una Citabria, perché in realtà ho fatto esattamente quello di cui parli in esattamente quell'aereo. Non che sia davvero importante, perché questo si applica a qualsiasi aereo.

Nella tua domanda, hai detto che capisci che l'angolo di attacco è ciò che causa lo stallo. Ma non sono sicuro che tu capisca che data la stessa ala, è sempre la stessa angolazione. Lo dico per questo motivo:

puoi ottenere un angolo di attacco elevato, oltre quello che ti serve per fermarti a 60 nodi,

Il l'angolo di attacco necessario per lo stallo rimane lo stesso, indipendentemente dalla velocità. Forse le cose sono diverse nel regno supersonico, ma questo è abbastanza buono per Citabrias.

Hai ragione che se stavi viaggiando a 100 nodi e improvvisamente tirassi indietro la leva, rallenteresti prima di fermarti. Ma non è questo che causa lo stallo. Lo stallo è causato da un angolo di attacco elevato, ed è causato dalla posizione dell'elevatore.

La posizione dello stick è il miglior predittore di quando un aereo stallo e nessuno ne parla molto. Posso anche dire che il tuo esempio non è accurato al 100%, perché in realtà l'ho fatto. Se navighi a 100 nodi, quindi sbatti indietro il bastone più forte che puoi, ti fermerai con una minima perdita di velocità in anticipo. E se lo desideri, potresti avere una velocità di ingresso superiore a 100 nodi e uno stallo a 100 nodi. Alla fine, si verificano problemi strutturali causati dall'eccessivo carico G.

Lo stallo non è solo causato dall'angolo di attacco, è sempre causato dallo stesso angolo di attacco. Spero che questo risponda alla tua domanda.

L'angolo di attacco (AoA) dello stallo non è fisso, ma aumenta con la velocità di beccheggio e, in misura minore, con il numero di Reynolds.

Quando un'ala va in stallo, lo strato limite nella parte posteriore parte di un'ala si ferma e persino inverte la sua direzione del flusso, causando la separazione. Per il flusso d'aria esterno, sembra che l'ala sia diventata più spessa e abbia un AoA più piccolo di prima, senza separazione. Ciò causa la perdita di portanza di un'ala in stallo. La "storia" dello strato limite locale influenza questo: se ha visto un'elevata accelerazione intorno alla punta del profilo alare, deve eseguire una decelerazione ripida sul resto dell'ala. L'attrito ha già ridotto l'energia di questo strato limite e la forte decelerazione termina con una separazione più a valle.

Se lo stallo AoA viene avvicinato rapidamente, lo strato limite sull'ala posteriore ha ancora le caratteristiche che vanno con il basso AoA che prevaleva quando quel pezzo d'aria scorreva intorno al naso dell'ala. Pertanto, ha più energia rimasta ed è meno incline alla separazione. L'effetto è un aumento dell'AoA di stallo con la velocità di beccheggio, al punto in cui la portanza totale dell'ala è del 50% superiore a quella dell'AoA stazionaria alla stessa velocità. Ovviamente si tratta di uno stallo dinamico con un fattore di carico molto più alto di 1. Per maggiori dettagli, vi rimando a NACA TN 2525 del 1951. Nessun prezzo per indovinare quale aeroplano è stato utilizzato.

D'altro canto, la portanza scende molto più che in uno stallo statico (= velocità di beccheggio lento). Un comportamento docile allo stallo può ora diventare brusco! Un'altra conseguenza di questo superamento della portanza è la possibilità di un ciclo di isteresi, specialmente in elicotteri, eliche e pale di turbine dove sono possibili forti e cicliche variazioni dell'AoA. Questo è chiamato flutter da sollevamento e provoca forti sollecitazioni meccaniche e vibrazioni. Vedi Sighard Hörner "Fluid Dynamic Lift", pagina 4-24 e 25 per ulteriori informazioni.

L'effetto del numero di Reynolds è meno pronunciato, ma dà comunque un aumento dello stallo c $ _ {l max} $ del 15-25% tra $ Re = 10 ^ 6 $ e $ Re = 5 \ cdot 10 ^ 6 $ . I dettagli dipendono dal particolare profilo alare. Abbott-Doenhoff o il catalogo Wortmann hanno molti dati al riguardo.

Ma se ho ragione, non ti fermeresti subito

Ti fermerai subito . Tuttavia, non beccheggi immediatamente.

Immediatamente quando superi i 2,67 G ¹ , l'aereo inizierà a sbattere e si contrarrà come se stesse tirando più sul giogo non provoca più un aumento della portanza e la velocità e l'accelerazione del beccheggio smetteranno di aumentare. Ma il tono non smetterà di aumentare. Le ali stanno ancora generando un po ' portanza, appena meno di prima dello stallo. Quindi continuerai a salire fino a esaurire l'energia cinetica (che sarai più veloce del solito perché la resistenza aumenta nello stallo) e decelererai al di sotto della velocità alla quale le ali bloccate non possono produrre abbastanza portanza per bilanciare il peso. A quel punto la tua velocità sarà ancora superiore ai 60 nodi, perché a 60 nodi le ali possono bilanciare il peso quando non sono in stallo, ma in questo caso sono già bloccate.

^{1 sup> _{Fare una crociera di 100 nodi e vs di 60 nodi. La ricerca su Internet mi dà solo 44 nodi per vs e ciò significherebbe 5.17G per stallo a 100 nodi mentre il limite certificato è 5G, quindi non dovresti farlo a 100 nodi, solo fino a 98.}}

Immagina di lanciare un aereo con la parte inferiore delle ali rivolta in avanti a 500 nodi. L'aereo sta andando molto veloce, ma stai certo che è fermo. Potrebbe riprendersi molto, molto facilmente perché ha così tanta energia cinetica e c'è un'enorme quantità di flusso d'aria, ma non produce portanza come dovrebbe.

Per capirlo, mi piace pensare a un jet con postbruciatore puntato quasi verticale. Non è in stallo, l'angolo di attacco è vicino a 0, perché il vento relativo sta andando quasi dritto a causa di tutta la spinta. Ma "verso il basso" procede ancora senza intoppi attraverso le ali, senza stallo.

Allo stesso modo, un Cessna 172 che va a 10 nodi di velocità al suolo, inclinato all'altezza dell'orizzonte, diminuirà molto più velocemente dei 10 nodi di velocità al suolo, quindi il vento relativo colpisce la parte inferiore dell'ala . Solo un altro modo per descrivere un alto angolo di attacco.

Questo può avere senso solo nella mia testa, ma per me funziona.

È un peccato che più aeromobili non abbiano indicatori AOA. Negli aerei della Marina, in particolare nei velivoli da trasporto, è un riferimento primario di importanza critica.

Ero un istruttore di volo nella Marina e insegnavo il programma di volo fuori controllo. Letteralmente un centinaio di ore di "volo" di un aereo in stallo. Sebbene il comportamento durante la generazione di frequenze di lancio molto elevate, in modo da "soffiare" attraverso l'AOA di stallo, potrebbe essere strano, in generale, tutti i comportamenti associati allo stallo (sbattimento, perdita di portanza) si verificano esattamente allo stesso AOA. Lo dimostreremmo a velocità comprese tra 250 nodi (trazione 6G) e 50 nodi (salita verticale). Lo controllavamo oltre lo stallo, perdendo 15.000 piedi mentre dimostravamo quale controllo avevi sull'aereo dopo lo stallo. Dimostrare di far volare l'aereo in verticale ben al di sotto di quella che sarebbe la velocità di stallo per rettilineo e livello, ma l'aereo stava ancora volando poiché il carico G era zero. Lo bloccheremo a testa in giù all'inizio di un loop.

Sempre lo stesso AOA.

Non si andrebbe necessariamente in stallo se si applicasse un elevatore brusco, diciamo, a 100 nodi a causa dell'inerzia sufficiente per garantire che il flusso d'aria relativo alla linea della corda (AoA) non superasse, infatti, l'angolo critico.