Domanda:
Come fa un aereo a scendere senza il muso rivolto verso il basso?
Mamad
2019-10-20 18:16:08 UTC
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Ho visto molti video dalla cabina di pilotaggio di aeroplani che atterrano e quasi nessuno di loro ha il muso basso per aver perso quota. Come avviene questo? e come fa un aeroplano, come l'A320, a scendere senza il muso rivolto verso il basso? E come avviene in modo controllato?

Da notare, [il volo Air France 447 su un Boeing A330] (https://en.wikipedia.org/wiki/Air_France_Flight_447) ha fatto esattamente questo per 38.000 piedi e si è schiantato.
Da che parte è puntato il naso su un mattone? Lancia un mattone in aria e scende bene senza preoccuparsi di dove sia il suo naso!
"Il paradosso della planata. Puntando il muso verso il basso meno ripido, si scende più ripidamente. Puntando il muso verso il basso più ripidamente, si può planare ulteriormente." https://books.google.com/books?id=CPdDju21zt0C&dq=isbn:9780070362406
Un buon simulatore di volo ti darà una grande "sensazione" di volo. Se ne hai la possibilità, provane uno.
@Nelson "Boeing A330"? Questa sarebbe una grande fusione!
@GlenYates Ha! Oops, non un regolare dell'aviazione ... ma sì ... non Boeing ...
Immagina che l'aereo riduca la velocità a 0 in aria. Con il naso rivolto in avanti, sarebbe sospeso?
Potresti notare la prossima volta che sei su un aereo e sta atterrando: le ruote posteriori quasi sempre toccano terra prima di quella anteriore. A volte toccano tutti contemporaneamente, ma una cosa che (si spera) non vedrai mai è un atterraggio in cui la ruota anteriore tocca per prima. (A meno che non sia uno di quei vecchi aerei con l'unica ruota nella parte posteriore.)
@Nelson haha, sì, quello era decisamente un Airbus. Il che era in realtà abbastanza rilevante, in quanto quel caso era un classico esempio di potenziali insidie ​​dell'eccessivo affidamento del pilota sulla tecnologia e non capire come pilotare l'aereo quando la tecnologia non lo fa per loro.
Se tutto ciò che serve a un aereo per non cadere dall'aria è alzare il muso, un volo sarebbe molto più economico.
Sei risposte:
Dave
2019-10-20 18:40:48 UTC
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Un aereo scende quando non ha abbastanza spinta per mantenere la sua altitudine. Un aereo può scendere con il muso puntato verso l'alto o verso il basso finché non c'è abbastanza spinta per mantenere l'altitudine. La modifica del beccheggio di un aereo viene utilizzata per controllare la velocità: il beccheggio rallenta un aereo verso il basso (e può causare una salita se eseguito da un assetto livellato) e il beccheggio generalmente accelera un aereo (e provoca una discesa se eseguito da un assetto livellato) ). Quindi, se vuoi scendere a bassa velocità, riduci la potenza e inclina il muso in alto .

Dato che vuoi atterrare a bassa velocità, dovrai salire e rallentare il velivolo riducendo la potenza per scendere bene. Questo articolo lo copre bene in termini di avvicinamento al volo. È anche trattato in questa domanda.

Non dovrebbe leggere "quando non ha abbastanza *** ascensore *** per mantenere la sua altitudine?
@Tashus: no, non nel senso aerodinamico. Un aeroplano che non sta accelerando - cioè è in uno stato stazionario - sia in salita, che in discesa o in volo livellato, genera esattamente la stessa forza in portanza che la gravità causa in peso. Le due forze sono equilibrate. È una spinta superiore a quella necessaria per il volo livellato che consente una salita, e una spinta inferiore a quella necessaria per il volo livellato che causa una discesa.
Direi che questa risposta, sebbene "abbastanza buona", sorvola / è imprecisa su alcuni dettagli. Ad esempio, dal volo livellato, il beccheggio generalmente causa una salita momentanea, ma se l'aereo si muove abbastanza lentamente, entrerà in una discesa a meno che la potenza non aumenti. Allo stesso modo, una discesa a bassa velocità può spesso essere ottenuta semplicemente riducendo la potenza e mantenendo, anziché aumentare, l'angolo di beccheggio. È vero che la velocità relativa può essere controllata con l'angolo di beccheggio, ma l'implicazione che un dato angolo di beccheggio produrrà sempre la stessa velocità è errata (e quasi certamente non intenzionale).
Inoltre, [alianti] (https://en.wikipedia.org/wiki/Glider_ (aereo)) ("spinta"?).
@PeterDuniho che non è affatto il senso aerodinamico - quello che hai descritto sono i parametri usuali di un volo ad ala fissa, ma esclude senza spiegazione molte altre cose che sono aerodinamicamente possibili. Un aereo con spinta in eccesso può entrare in picchiata e quindi perdere quota; un aliante senza spinta può, con la giusta corrente ascensionale, guadagnare quota. In tutti questi casi, in * senso aerodinamico * è la portanza che determina l'altitudine dell'aereo. La velocità è semplicemente uno dei modi più semplici per cambiare la portanza, e la spinta è un buon modo per influenzarlo.
@Will - stai suggerendo che l'entità del vettore di portanza controlla il tasso di salita o il tasso di caduta? Non così; vedi i link sotto la mia risposta.
@Will: l'alzata è minore in una salita ripida sostenuta che in una discesa sostenuta con un angolo moderato.
Essendo uno che ha fatto molti passaggi di basso livello e una discreta quantità di acrobazie con gli alianti, avrò bisogno che mi spieghi da dove proveniva la "spinta" nelle parti in cui l'aliante stava salendo.
Allo stesso tempo incuriosito dall'idea che i piloti usino la spinta per controllare (il tasso di) altitudine (cambiamento), e confuso dal fatto che tu non abbia mai menzionato esplicitamente che la portanza da un'ala è proporzionale alla sua velocità ... Che è la radice del fenomeno dell '"affondamento mentre non punta verso il basso ".
@Will: Ho dichiarato specificamente che lo scenario che sto descrivendo è un volo non accelerato. Questa è la prima e più semplice configurazione presa in considerazione quando un pilota impara a conoscere l'aerodinamica ed è perfettamente sufficiente per affrontare il commento. Se desideri presentare una dissertazione sugli scenari più ampi disponibili, va bene, ma non direi che i commenti di Stack Exchange siano il miglior forum per questo.
@Martin: importante per la risposta qui, e il mio primo commento sopra, è il vincolo che stiamo discutendo di ** volo non accelerato **. Cioè tutte le forze sono in equilibrio. L'ho anche detto in quel commento. I tuoi _ "passaggi a basso livello" _, comprese _ "le parti in cui l'aliante stava salendo" _, in un aliante non sono certamente un volo non accelerato, e quindi non hanno alcuna relazione con questa particolare discussione (anzi, serve solo a offuscare e confondere)
@GrimmTheOpiner: _ "La portanza da un'ala è proporzionale alla sua velocità" _ - non proprio. La portanza è proporzionale all'angolo di attacco. La portanza è proporzionale al ** quadrato ** della velocità relativa, ma è importante tenere presente che la velocità relativa a sua volta è una funzione della spinta e della resistenza, e gli angoli di attacco elevati producono una maggiore resistenza indotta dalla portanza. Se la proporzionalità della portanza al quadrato della velocità relativa è letteralmente la ** radice ** di _ "affonda senza puntare verso il basso" _, allora è anche la radice di _ "livello di volo senza puntamento verso il basso" _ e _ "arrampicata senza puntamento down "_, rendendolo per niente esplicativo.
@PeterDuniho: le parole "accelerato", "non accelerato" e "equilibrio" compaiono nei tuoi commenti, ma non nella risposta. Essendo la risposta accettata e quella con il maggior numero di voti, è la risposta e non il mio commento ciò che "offusca e confonde".
@MartinArgerami: bene, non posso essere in disaccordo con le affermazioni fattuali su ciò che la risposta non riesce a includere. Dopotutto, ho fatto notare che questa risposta tralascia i dettagli importanti, e così facendo è imprecisa. Ma, per quanto riguarda l'offuscamento e la confusione, la risposta ** affronta la domanda che è stata posta ** molto meglio della tua nota sul volo accelerato in un aliante.
"Dato che vuoi atterrare a bassa velocità, dovrai alzare il becco e rallentare l'aereo" Beh, sì, questa è certamente una ragione. Tuttavia, voler atterrare sulla marcia principale piuttosto che sul carrello anteriore è anche una ragione piuttosto importante per il bagliore in una configurazione a triciclo. :) Puoi atterrare con il muso più basso, ma [le cose brutte tendono ad accadere] (https://en.wikipedia.org/wiki/Southwest_Airlines_Flight_345).
JZYL
2019-10-20 18:27:44 UTC
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Quando un aereo sale o scende, il suo vettore di velocità inerziale (semplifichiamo dicendo che il suolo è inerziale) sarà puntato verso l'alto o verso il basso. L'angolo rispetto all'orizzonte, o suolo, è chiamato angolo del percorso di volo ( $ \ gamma $ ).

Ci sono altri due angoli rilevanti per questa storia:

  • L ' angolo di beccheggio ( $ \ theta $ span >) è l'assetto del velivolo rispetto all'orizzonte.
  • L ' angolo di attacco (AOA) ( $ \ alpha $ ) è l'incidenza del flusso d'aria contro l'aereo.

Quando l'aereo non sta virando e non c'è vento rispetto al suolo, la relazione tra i tre angoli è:

$$ \ theta = \ alpha + \ gamma $$

Quindi, come puoi vedere, l'aereo può discendere con un angolo di inclinazione positivo. Oppure può eseguire il volo livellato con un angolo di beccheggio diverso da zero. L'angolo di beccheggio non ha alcuna relazione diretta con la traiettoria di volo.

enter image description here

Immagine: https://www.basicairdata.eu/ knowledge-center / misurazione / utilizzo-angolo-di-attacco /

Harper - Reinstate Monica
2019-10-21 20:53:30 UTC
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La risposta estremamente grossolana "spiegalo come se fossi 5":

Sai di cosa parlano a scuola, di come la parte superiore curva dell'ala abbia aria più veloce attraverso di essa a pressione più bassa, e questo crea ascensore? Fanno un grosso problema sul Principio di Bernoulli e su come non sia solo un cuneo che spinge nell'aria. Sì, non ti hanno raccontato l'intera storia. Gli aeroplani anche fanno la cosa "a cuneo" . Fanno sollevamento inclinando l'ala verso l'alto. Infatti se hai costruito un aeroplano di carta o di balsa stampato, potresti notare che vola anche se le sue ali sono ovviamente piatte . Potresti costruire un 737 con ali piatte e volerebbe. Non otterrebbe un ottimo risparmio di carburante.

Più veloce va un aereo, meglio le ali utilizzano il principio di Bernoulli. Il più lento, il peggio; quindi a velocità inferiori devono inclinare le ali verso l'alto e usarle a cuneo.

Il naso è collegato alle ali, quindi devono sollevare il naso per inclinare le ali.

"naso è collegato alle ali" citazione necessaria. ; )
quiet flyer
2019-10-20 23:34:05 UTC
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Versione davvero breve:

"Come fa un aereo a scendere senza il muso rivolto verso il basso?"

Scendendo con il suo naso è rivolto verso l'alto o a livello.

La spinta non è necessaria per farlo.

Ecco un esempio:


Ora per qualche dettaglio in più:


Come fa un aereo a scendere senza che il muso sia rivolto verso il basso?

Volando lungo un percorso di planata poco profondo con un angolo di inclinazione da moderato ad alto attacco.

L'angolo di planata (relativo alla massa d'aria ed espresso come numero negativo) più l'angolo di attacco meno l'angolo di incidenza è uguale all'assetto del beccheggio della fusoliera.

L'assetto di beccheggio risultante può essere positivo (naso in su), negativo (naso in basso) o piatto, a seconda dei valori degli altri tre angoli coinvolti.

Se ignoriamo l'angolo di incidenza, che è piuttosto piccolo nella maggior parte degli aerei di linea, possiamo dire che, in prima approssimazione, la fusoliera si troverà a muso in su assetto di beccheggio ogni volta che l'angolo di incidenza è maggiore dell'angolo di planata misurato rispetto alla massa d'aria circostante, che in aria ferma è uguale all'angolo di planata misurato rispetto al suolo.

Disegna uno schizzo che mostri l'angolo di attacco dell'ala in relazione al percorso di planata attraverso la massa d'aria e vedrai. Per i normali angoli di salita o di planata un jet pesantemente caricato deve volare con un angolo di attacco elevato per generare una portanza sufficiente quando vola lentamente. Inoltre, gli approcci all'atterraggio in stile aereo di linea comportano in genere il mantenimento di una potenza sufficiente per creare un percorso di planata piuttosto superficiale. Il risultato è un atteggiamento di beccheggio alto.

In una discesa, la gravità fornisce potenza al velivolo, il che riduce il requisito di spinta associato a una data velocità relativa, ovvero diminuisce la spinta richiesta per compensare la resistenza e mantenere costante la velocità relativa, ovvero aumenta la velocità associata a una determinata velocità regolazione della spinta, il tutto rispetto al volo livellato (orizzontale). (L'opposto accade in una salita motorizzata.) Ma questa "spinta" dalla gravità non dipende dal fatto che l'assetto di beccheggio dell'aereo sia con il naso in su o in giù. Dipende solo da quanto il percorso di volo attraverso la massa d'aria è inclinato verso il basso.

Un modo per rispondere in modo più completo a questa domanda sarebbe creare una griglia 3 x 3 o 4 x 4 di 9 o 16 pannelli. Ogni colonna mostrerebbe un angolo di attacco fisso (e quindi anche un coefficiente di portanza e un coefficiente di resistenza fissi), progressivamente decrescente da sinistra a destra. Ogni riga avrebbe un'impostazione di spinta fissa, che aumenta progressivamente dall'alto verso il basso. Ogni pannello avrebbe uno schizzo che mostra l'angolo di attacco, la direzione del percorso di volo attraverso la massa d'aria (cioè la direzione del vettore della velocità relativa), l'assetto di beccheggio e la velocità relativa. Alcuni dei velivoli avrebbero un atteggiamento di beccheggio con il naso in su e altri con un atteggiamento di beccheggio con il naso in giù.

Per ulteriori informazioni, queste risposte correlate a domande correlate:

" Stiamo cambiando l'angolo di attacco cambiando il beccheggio di un aereo? "

" Dov'è la zona dei comandi invertiti? "

"Solleva lo stesso peso in salita?"

"Cosa produce la spinta lungo la linea di volo in un aliante?"

"Potenza 'gravitazionale' contro potenza del motore"

"Discesa su una data pendenza di planata (ad es. ILS) a una data velocità relativa - è la dimensione di il vettore di portanza è diverso in vento contrario rispetto a vento in coda? "

" La portanza o la potenza in eccesso sono necessarie per una salita? "

Informazioni supplementari che potrei aggiungere alla risposta -Un "input" a passo costante manterrà, in prima approssimazione, un angolo di attacco costante, non un atteggiamento di beccheggio costante. Anche a un angolo di attacco costante c'è qualche variazione nella velocità al variare della potenza, ma nella direzione opposta come ci si potrebbe aspettare. Ad esempio, mantenere lo stesso attacco ad alto angolo che useresti normalmente per una planata efficiente e aggiungere una spinta sufficiente per sostenere un percorso di salita di 60 gradi, significa che la velocità relativa deve diminuire alla fine, altrimenti la portanza in eccesso tenderà a rendere il percorso di salita per curva più vicino alla verticale.
Ctd - Durante il tempo in cui si verifica questa decelerazione, dovrai ridurre temporaneamente un po 'l'angolo di attacco se non vuoi "superare" l'angolo di salita di 60 gradi target. Ricordando ovviamente che è minore portanza necessaria per una salita che per il volo livellato. Esattamente la stessa logica vale in un'immersione di 60 gradi, che sarebbe possibile solo se si dispiegasse una sorta di grande scivolo di drogue o un altro dispositivo simile per aumentare il coefficiente di resistenza, purché si parli ancora di volare in alto angolo di attacco.
Ctd: vedere https://aviation.stackexchange.com/questions/40921/does-lift-equal-weight-in-a-climb/56476#56476
Progetto invernale: crea la tabella sopra descritta.
SonOfSofaman
2019-10-23 02:53:44 UTC
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L'angolo con cui punta la prua dell'aereo ha meno a che fare con la discesa o la salita di quanto la tua intuizione ti indurrebbe a pensare. La velocità relativa influisce sulla velocità di salita, non sull'atteggiamento. Più velocemente l'aria scorre sulle ali, più rapidamente l'aereo salirà. Un flusso d'aria più lento fa scendere l'aereo.

LDBerriz
2019-10-23 03:23:46 UTC
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L'aereo vola perché la portanza creata dalle ali contrasta il suo peso creato dalla gravità. Per creare portanza, la superficie dell'ala deve essere in movimento relativo in avanti attraverso la massa d'aria. La spinta creata dal motore genera il movimento in avanti a cui si oppone la resistenza. Finché la spinta è maggiore della resistenza, l'ala può muoversi in avanti e generare portanza. La gravità è universale e opera in tutti gli oggetti. La portanza, d'altra parte, si applica solo a tutto ciò che è attaccato a un'ala. Per generare portanza l'ala deve avere l'aria che si muove attorno ad essa seguendo determinate regole, altrimenti non è in grado di generare portanza. Queste regole sono concettualizzate come l'angolo di attacco o l'angolo tra la corda dell'ala e il movimento relativo dell'aereo. Ad alti angoli di attacco l'ala non è in grado di generare portanza. La gravità, vissuta dall'aereo come peso non segue regole particolari, tutti gli oggetti cadono dal cielo in assenza di portanza. Un aereo può avere il muso in alto o in basso e la gravità continuerà a essere applicata e se la portanza è inferiore al peso, l'aereo scenderà. In effetti, durante l'atterraggio la maggior parte degli aeroplani manterrà un assetto a muso alto mentre scende in pista.

L'ala si muove in avanti solo quando la spinta è maggiore della resistenza? Vai direttamente in prigione, non passare vai, non incassare 200 $. Inoltre essere consapevoli che in una salita, la portanza è inferiore al peso; la tua risposta implica il contrario. Fondamentalmente stai presentando una visione del mondo aristotelica qui piuttosto che una newtoniana.
Sì. La mia visione semplificata è aristotelica e ignora completamente l'inerzia, il che spiega anche perché in una salita l'ascensore è maggiore della salita fintanto che tutte le altre forze rimangono le stesse. Questa spiegazione è molto più facile da capire per chi non lo sapesse ed è una buona prima approssimazione intuitiva.
Ma stai solo inventando cose che non sono per niente vere! Ignorare l'inerzia (ad esempio non essere in grado di analizzare situazioni che implicano l'accelerazione) non ha nulla a che fare con esso; la tua "spiegazione" è completamente sbagliata anche per condizioni di stato stazionario.
Presumo che tu volessi dire nel tuo commento che in una salita la portanza è maggiore del peso. Non vero.
Come fa un razzo a salire verticalmente?
Non con ascensore. L'idea che la portanza sia maggiore del peso in una salita è già stata smentita in risposta a diverse domande su a.s.e ..
https://aviation.stackexchange.com/a/56476/34686 e vedere i collegamenti allegati
Forse la risposta è che il razzo non sale con portanza aerodinamica. Un buon punto di partenza per la spiegazione.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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