Domanda:
Perché utilizzare un aereo con carrello di atterraggio non retrattile per l'acrobazia?
sharptooth
2017-07-25 16:52:05 UTC
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Sto guardando il filmato della Red Bull Air Race 2017 a Kazan (un esempio è

) e chiaramente almeno alcuni degli aeroplani utilizzati hanno un carrello di atterraggio non retrattile.

Avevo l'impressione che il carrello di atterraggio non retrattile aumenti la resistenza aerodinamica e renda anche l'aereo più grande, il che non va bene per applicazioni in cui la manovrabilità e la velocità sono importanti.

Perché gli aerei sono dotati di carrello di atterraggio non retrattile utilizzato in tali competizioni?

comunque il video viene accelerato, tanto per sembrare più impressionante.
Il peso, più 6+ G sull'attrezzatura può farli estendere.
Correlati: [Perché la maggior parte degli aerei acrobatici ha un carrello di atterraggio convenzionale?] (Https://aviation.stackexchange.com/q/7519/1696)
Il tuo titolo dice acrobazia, ma la domanda fa riferimento a una serie di gare. Non sono la stessa cosa. Molte delle considerazioni nelle risposte si applicano a entrambi, ma non è ovvio che la stessa risposta sia giusta in entrambi i casi.
Penso che il design del percorso nella Red Bull Air Race renda le svolte (cioè l'accelerazione) più un limite che la velocità assoluta. Confronta con la Reno Air Race.
Sei risposte:
tegginamaniss
2017-07-25 17:44:47 UTC
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Come hai detto, la resistenza è uno dei motivi per cui vengono utilizzati in primo luogo carrelli di atterraggio retrattili. Ma per usarlo, ci sono molte più considerazioni oltre al semplice trascinamento.

  1. Scala: le dimensioni dell'aereo giocano un ruolo importante qui. I grandi aerei hanno più spazio per mantenere il carrello di atterraggio retratto. Questo è un problema poiché gli aerei diventano più piccoli.
  2. Peso: i carrelli di atterraggio retrattili non solo richiedono più spazio, ma impongono più peso
  3. Costo: aggiungono costi extra per l'installazione e la manutenzione.
  4. Applicazione: le applicazioni ad alta velocità giustificano un carrello di atterraggio retrattile per una forma più aerodinamica. La situazione attuale necessita davvero dell'applicazione di un carrello di atterraggio retrattile?

Queste sono alcune considerazioni che entrano in gioco, ma non tutte. Nel caso di un aereo sportivo ad alte prestazioni (come nel video sopra):

  1. Scala: gli aerei sono piccoli. I sistemi di carrelli di atterraggio retrattili (sistema) richiedono molto spazio. Questo non è quello che vogliamo in un aereo sportivo
  2. Peso: un'alta percentuale del peso complessivo è presa dal sistema. Ciò a sua volta aumenta le forze inerziali * e diminuisce la manovrabilità complessiva.
  3. Costo: è costoso da installare. E può costare ancora di più a causa dei bassi requisiti di volume.
  4. Applicazione: più che alta velocità, è necessaria un'elevata manovrabilità.

* L'inerzia è tendenza di un corpo a rimanere nello stato di riposo o movimento esistente. Quindi la forza inerziale è la forza che mantiene il corpo nel suo stato di riposo o movimento esistente.

[EDIT] Sulla base di un'ottima risposta di seguito (da @ Devil07), aggiungo questo punto importante qui ( solo per una migliore panoramica di tutti gli aspetti importanti):

  1. Complessità: i carrelli retrattili sono meccanismi a pistoni complessi. Alla fine si aggiunge al costo di installazione e manutenzione del sistema.
Anche i voli brevi significano che il risparmio di carburante derivante dal ritiro del cambio sarebbe minimo, soprattutto se combinato con basse velocità.
Ottima risposta e commenti. Solo una nota, però, Bob Hoover nel suo Shrike Aero Commander avrebbe fatto quasi tutta la sua routine con l'equipaggiamento retratto.
@MichaelKjörling. Terrò a mente il tuo suggerimento per la prossima volta. Grazie per il tuo contributo.
Direi che i costi di installazione e di produzione a basso volume sarebbero piuttosto bassi nella lista per i top performer. Zlin Z-50 (circa 80 sono stati costruiti tra il 1975 e il 1994) utilizza molle fisse in titanio monopezzo, che erano _veery_ costose da produrre.
Per aggiungere al punto 5, la complessità aggiungerebbe anche un punto di guasto agli atterraggi di emergenza. A basse altitudini il tempo necessario per utilizzare il carrello di atterraggio potrebbe essere troppo lungo.
+1 per la definizione di inerzia, prima volta dopo tanti anni e dopo tante discussioni e dibattiti, qualcuno ha ammesso che la tendenza a rimanere nello stato iniziale di riposo viene anche definita inerzia.
aeroalias
2017-07-25 18:53:32 UTC
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A rigor di termini, un aereo acrobatico "puro" non ha bisogno di un carrello di atterraggio retrattile. Per un tale velivolo la manovrabilità è molto più importante della velocità. In effetti, l'aereo non può volare troppo velocemente o gli spettatori perderanno lo spettacolo.

In caso di gare aeree, la penalità di peso di avere un carrello di atterraggio retrattile è enorme, oltre al problemi associati alla complessità. Ad esempio, tutti gli velivoli utilizzati nelle gare aeree della Red Bull sono leggeri con ali in fibra di carbonio. Come nota Popular Science,

vengono impiegate tecniche di riduzione del peso estrema per dare ai piloti anche un vantaggio minore, come scartare le fascette di plastica a favore di corde leggere o perforare fori tra parentesi pesanti

Cercare di montare un carrello di atterraggio retrattile all'interno comporterebbe una penalità di peso troppo grande per annullare la resistenza ridotta soprattutto perché il sistema di propulsione (motore + elica) è fisso. In questo caso, la resistenza viene ridotta inserendo il carrello di atterraggio all'interno di coperture aerodinamiche. Per non parlare, le ali più grandi riducono la manovrabilità.

Nota: in caso di gare aeree Red Bull, sembra che i carrelli di atterraggio fissi siano obbligatori:

Le seguenti regole e regolamenti chiave sono stati tratti dal Regolamento del Campionato del mondo di Red Bull Air Race edizione 2010 ... Il regolamento 6.4 stabilisce che ogni aereo deve avere un carrello di atterraggio fisso a bordo.

Potrebbe valere la pena notare che il peso non aumenterebbe dal solo peso del carrello di atterraggio. Aumentare il peso del sistema del carrello di atterraggio significherebbe che l'intera cellula sarebbe sotto un carico più pesante in ogni manovra (f = ma) e, supponendo che siano costruiti al limite delle prestazioni, ogni parte portante dell'aeromobile dovrebbe essere rafforzato, aumentando ulteriormente il peso totale. (e aumentare il peso totale significa che hai bisogno di un carrello di atterraggio più forte e più pesante per resistere alle forze di atterraggio!)
tj1000
2017-07-25 19:20:48 UTC
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Nel caso della Red Bull Air Race, il motore e l'elica sono specificati dai funzionari di gara e devono rimanere invariati, quindi le strutture dei velivoli sono progettate per il massimo da quella combinazione. Il layout (relativamente) stretto del percorso avvantaggia un aereo altamente acrobatico dello stile Extra 300. È necessaria anche la marcia fissa.

Come risultato di questi requisiti, il costo sia per l'acquisto che per la manutenzione dell'aereo da competizione nella serie Red Bull è relativamente basso, il che significa più concorrenti e più gare.

Mentre la serie Red Bull (che mi piace molto) tiene numerose gare in più località ogni anno, l'aereo più veloce e infinitamente più costoso della Unlimited Warbird Racing Class gareggia una volta a anno a Reno, NV.

Devil07
2017-07-25 20:07:33 UTC
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Meno peso : (come altri hanno affermato)

Meno complessità : che si traduce in una maggiore affidabilità

Robustezza : il carrello di atterraggio retrattile su piccoli aerei tende ad essere un po 'fragile (e se non è fragile si aggiunge alla penalità di peso), immagina di spingere e tirare tutte quelle parti mobili con 6 g di forza indietro e avanti e avanti e indietro. Il carrello di atterraggio fisso ha meno probabilità di guastarsi, specialmente sotto quelle forze ripetitive su tutte le parti in movimento.

E infine, come accennato, la maggior parte delle acrobazie aeree viene eseguita a velocità inferiori in cui la penalità del carrello di atterraggio fisso non è un grosso problema. Velocità più basse = curve e manovre più strette.

Il carrello di atterraggio retrattile su piccoli aerei è fragile, hai una fonte per questo? Se la maggior parte degli elementi è menzionata prima, cosa aggiunge questa risposta?
Esperienza personale. Aggiunge brevità / concisione. Sentiti libero di votare contro se non sei d'accordo. Apprezzo molte risposte quando pongo domande, quindi contribuisco al meglio che posso.
@Koyovis se un piccolo aereo non è progettato e certificato per essere acrobatico, non ha senso progettare un carrello di atterraggio (etere fisso o retrattile) che gestirà carichi G elevati, volando invertito (incluso l'effetto sui sistemi idraulici, non solo sulle parti meccaniche in movimento ), ecc. Per l'acrobazia, devi considerare tutte queste opzioni, oltre a progettare l'attrezzatura in modo che possa essere estesa / ritratta durante il volo invertito o nel mezzo di una virata di + 6G o -6G (perché alcuni piloti acrobatici sono voglio provarlo solo perché sembra "kool"!), o aggiungere alcuni interblocchi per impedirlo!
@alephzero Sì, un carrello di atterraggio retrattile su una macchina acrobatica deve essere progettato per 6g e quindi non diventa fragile, ma robusto e pesante. Peso, * come altri hanno affermato *. Questa risposta non aggiunge nulla alla risposta di aeroalias.
Inoltre, aerei più lenti significano più tempo sulla folla durante gli spettacoli aerei. Non molto in acrobazia a 300 + KIAS, saranno fuori dalla vista della folla che paga per l'evento molto rapidamente.
user24425
2017-07-26 17:01:54 UTC
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Bene, la resistenza rallenta la velocità, il che è positivo per uno sport per spettatori. Fornisce anche all'aereo gambe visive che danno a svolte e spirali ancoraggio ottico: questo li fa sembrare più acrobatici che nuoto . Se usi eleganti aerei a reazione per le acrobazie aeree, le cose diventano molto più veloci e pericolose (sia per i piloti che per gli spettatori) con virate molto più grandi mentre sembrano in realtà più blande.

Mike
2017-07-26 22:50:15 UTC
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Guasto al motore a bassa quota seguito da malfunzionamento del cambio

Acrobazie aeree e gare vengono eseguite a bassa quota. Se perdi il motore a 500 ft AGL e la marcia è bloccata (a causa delle tue manovre acrobatiche) o hai un problema elettrico o idraulico, cosa hai intenzione di fare? A manovella la marcia verso il basso in un aereo con un carico alare molto alto (che significa maggiore velocità di discesa nella migliore planata)? Non avrai tempo e atterrerai sulla pancia.

Guasto al motore a bassa quota sopra VLE / VLO

Inoltre, supponiamo che tu stia correndo a bassa quota e veloce perché questo è il punto della corsa ... perdi il motore, il che ti rallenterà, ma non necessariamente abbastanza per scendere sotto VLE / VLO. cosa fai? Fare qualche manovra folle a bassa quota per ridurre la velocità? Aspetta e speri di rallentare abbastanza e di avere ancora abbastanza tempo per lasciare la marcia? Lasciali cadere comunque e rischi di danneggiare l'attrezzatura, o peggio, il telaio dell'aria, il tutto mentre sei sbattuto come un matto a causa dell'enorme e improvvisa resistenza e mentre cerchi di eseguire un atterraggio di emergenza? No grazie. Attrezzo fisso pls.

Questa sembra la risposta più pratica, tuttavia è piuttosto difficile da leggere perché è formattata come un unico grande blocco. Potresti dividerlo con le nuove righe?
Se perdi un motore a bassa quota e ad alta velocità, perché non tirare su e convertire quella velocità in altitudine?


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 3.0 con cui è distribuito.
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