Was ' ist die minimale Reisegeschwindigkeit moderner Flugzeuge?

Dies wird als Stallgeschwindigkeit bezeichnet. Unterhalb dessen die Flügel nicht genug Auftrieb geben, um in der Luft zu bleiben.

Eine weitere minimale Geschwindigkeit, die eingehalten werden muss, ist die minimale Steuergeschwindigkeit. Darunter können die Steuerflächen nicht dem plötzlichen Verlust eines Motors entgegenwirken.

Eine Verlangsamung vor der Landung hat jedoch nichts mit dem Warten auf ihre Abbiegung / Freigabe zu tun. Wenn sie warten müssen, fahren sie stattdessen im Kreis herum.

Durch die Verlangsamung landen sie mit möglichst geringer Geschwindigkeit, um den auf der Landebahn erforderlichen Bremsweg zu begrenzen.

Der Auftrieb, den ein Flügel erzeugen kann, ist proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit¹. Wenn sich das Flugzeug zu langsam durch die Luft bewegt, bleibt es stehen, fällt ab und beginnt schnell abzusinken.

Ein Starrflügelflugzeug³ muss sich also mindestens um eine Geschwindigkeit bewegen, die als Stallgeschwindigkeit oder $ V_S $. Normalerweise sollte ein gewisser Margin-Fehler verbleiben, damit das Flugzeug niemals langsamer als etwa 1,3 × V_S $ fliegt.

Was $ V_S $ ist, hängt vom Flugzeug und dem Gewicht ab. Da zum Ausgleich des Gewichts ein Auftrieb erforderlich ist, bedeutet weniger Gewicht, dass weniger Auftrieb und damit weniger Luftstrom zur Erzeugung des Gewichts erforderlich ist. Bei Düsenflugzeugen können die Stallgeschwindigkeiten von etwa 100 Knoten bei Licht (~ 185 km / h) bis zu 130 Knoten (~ 240 km / h, ~ 150 mph) bei Beladung reichen.

Andererseits wird in einer Höhe unter 10.000 Fuß eine maximale Geschwindigkeit von 250 Knoten (~ 463 km / h) definiert, damit die Piloten genügend Zeit haben, sich zu sehen, wenn sie in der Nähe fliegen die Flughäfen unter Sichtflugregeln oder für den Fall, dass der Controller einen Fehler macht.

¹ Sie ist tatsächlich proportional zum dynamischen Druck . Dies ist proportional zu Druck und Geschwindigkeitsquadrat. Wenn das Flugzeug steigt, steigt die Mindestgeschwindigkeit. Moderne Flugzeuge fliegen sehr hoch (normalerweise 32.000 bis 42.000 Fuß), wobei der niedrigere Druck und der entsprechende geringere Luftwiderstand ein viel schnelleres Fliegen ermöglichen, die Mindestgeschwindigkeit jedoch auch höher ist.

² Der Auftrieb ist proportional zum dynamischen Druck und Winkel von Attacke. Bei langsamerer Geschwindigkeit fliegt der Flügel mit einem höheren Anstellwinkel. So zeigt die Nase des Flugzeugs immer noch nach oben, wenn es sich der Landung nähert. Der Flügel kann mehr Auftrieb bis zu einem kritischen Anstellwinkel von bieten, über dem er stehen bleibt.

³ Drehflügler (Hubschrauber) erzeugen die Luft fließen durch Drehen der Flügel und benötigen daher keine Vorwärtsgeschwindigkeit. Tatsächlich blockieren sie, wenn sie zu schnell fliegen, wenn sich das sich zurückziehende Blatt nicht mehr schnell genug nach achtern bewegt.

⁴ Dies sind Werte für Hochauftriebsvorrichtungen (Klappen und Lamellen) werden eingesetzt. Wenn sie eingefahren sind, ist die Überziehgeschwindigkeit höher. Die Überziehgeschwindigkeit hängt auch von der relativen Flügelfläche eines bestimmten Flugzeugs ab Beispiel A318, A319, A320 und A321-200 haben alle den gleichen Flügel und daher die gleiche Stallgeschwindigkeit bei gleichem Gewicht, aber sie haben unterschiedliche Größe und daher unterschiedliche typische Gewichte. Es gibt ähnliche Unterschiede zwischen beispielsweise B737-700, B737-800 und B737-900.

Kommentare

• Sehr schön! Ich mag die einfache Antwort mit den Fußnoten, um anzuzeigen, dass Sie haben alle Ihre Basen abgedeckt.
• Ein Stall ‚ führt nicht unbedingt zu einer Haltung mit der Nase nach unten (und natürlich zu einer Erholung) Normalerweise muss der Pilot mit dem Absenken des Flugzeugs beginnen und zusätzlich die Geschwindigkeit erhöhen und dann wieder nach oben ziehen. Nehmen Sie AF447 als nur ein bekanntes Beispiel. Koyovis ‚ Antwort auf On Air France 447, was wäre die niedrigste Höhe gewesen, um die Erholung nach der Entwicklung des Stalls einzuleiten? zitiert den Unfalluntersuchungsbericht als Angabe eines vertikalen Abfalls von 10912 ft / min und einer 16,2-Grad-Neigungsneigung als letzte vom FDR aufgezeichnete Werte.
• @MichaelKj ö Rling, na ja, Stall wird immer einen großen Pitch-Down-Moment erzeugen. Der Pilot kann jedoch gerade genug Aufzugsberechtigung haben und das Flugzeug stehen lassen. In stabilen Flugzeugen mit normaler Steuerung kann die große Kraft, die erforderlich ist, um die Nase hochzuhalten, als verräterisches Zeichen für einen Geschwindigkeitsabfall angesehen werden. Einige Piloten haben es jedoch trotzdem geschafft, ihre Flugzeuge auf diese Weise zum Stillstand zu bringen, ohne zu bemerken, was vor sich ging (I ‚ habe über mindestens zwei solcher Unfälle gelesen, aber ‚ erinnere mich nicht genug, um sie jetzt zu finden). Beim AF447 verschlimmerte das alternative Airbus-Gesetz die Situation, indem es mit abnehmender Geschwindigkeit automatisch ganz nach oben trimmte.

Die Mindestgeschwindigkeit, mit der das Flugzeug fliegen kann (Kreuzfahrt), wird als Stall bezeichnet Geschwindigkeit . Bei dieser Geschwindigkeit ist der Auftrieb gleich dem Flugzeuggewicht.

Der Auftrieb L ist gegeben durch

$ L = \ frac {1} {2} C_ {L} \ rho SV ^ {2} $,

wobei

$ C_ {L} $ der Auftriebskoeffizient ist, $ \ rho $ die Dichte in dieser Höhe ist und $ S $ ist der Flügelplanformbereich. Während eines ebenen, nicht beschleunigten Flugs entspricht der Auftrieb dem Gewicht.

$ L = W = \ frac {1} {2} C_ {L} \ rho SV ^ {2} $

Dies ergibt die Blockiergeschwindigkeit als

$ V_ {s} = \ sqrt {\ frac {2 W} {\ rho C_ {L_ {max}} S}} $

Dies ist die Mindestgeschwindigkeit, mit der das Flugzeug fliegen kann. Beachten Sie, dass dies von drei Dingen abhängt: dem Gewicht des Flugzeugs, der Luftdichte und dem $ C_ {L_ {max}} $ des Flügelabschnitts.

Während der Landung passieren zwei Dinge: das Das Gewicht ist geringer (im Vergleich zum Startgewicht), und die Klappen werden eingesetzt, wodurch sich das $ C_ {L_ {max}} $ erhöht, was wiederum die für den Flug erforderliche Mindestgeschwindigkeit verringert. Dies ist der Grund, warum Sie eine Geschwindigkeitsreduzierung verspüren.

^{Quelle: assets.decodedscience.com}

^{Quelle: Stall Speed, Prof. Dr. Mustafa Cavcar}

Im Allgemeinen werden Flugzeuge weit über der Stall Speed geflogen Wenn der Abstand (zwischen Fluggeschwindigkeit und Stallgeschwindigkeit) beibehalten wird, verringert sich Ihre Fluggeschwindigkeit, wenn die Stallgeschwindigkeit verringert wird.

Möglicherweise kann ein Flugzeug mit jeder Geschwindigkeit fliegen, solange es nicht zum Stillstand kommt. Manchmal benachrichtigt ATC jedoch eine Flugbesatzung und fordert sie auf, aufgrund des Verkehrs oder anderer Faktoren eine bestimmte Fluggeschwindigkeit einzuhalten. Beachten Sie, dass das Abwürgen der Fall ist Nicht so sehr auf Geschwindigkeit als auf AOA (Anstellwinkel). Anstellwinkel ist der Winkel, in dem die Luft auf den Flügel trifft (falls Sie es nicht wussten). Abwürgen ist, wenn der Luftstrom übersteigt r Ein Flügel wird gebrochen und turbulent oder trennt sich vom Flügel. Bis zu einem bestimmten Punkt gewährt ein höherer Anstellwinkel mehr Auftrieb (das ist der Punkt der Klappen). Es kann jedoch gefährlich sein, da es auch einen Stillstand verursachen kann.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/StallFormation.svg/350px-StallFormation.svg.png

Das obige Bild zeigt, was ich versuche sagen. Solange der kritische Anstellwinkel nicht erreicht wird, kann ein Flugzeug bei der Landung technisch mit jeder Geschwindigkeit fliegen (obwohl ATC Flugzeuge häufig auffordert, die Fluggeschwindigkeit relativ hoch oder niedrig zu halten, damit der Verkehr reibungslos verläuft). Das Buch „Stick and Rudder“ enthält unter anderem einen riesigen Abschnitt über AOA.