Qual è ' la velocità di crociera minima dei moderni aerei di linea?

Spesso, quando mi avvicino allatterraggio, sento che il velivolo rallenta considerevolmente, non è ancora atterrato, ma si libra in giro aspettando lautorizzazione per atterrare. Mi chiedevo, esiste una velocità di crociera minima definita per gli aerei di linea.

Risposta

Si chiama velocità di stallo. Al di sotto della quale le ali non daranno abbastanza portanza per rimanere in volo.

Unaltra velocità minima a cui aderire è la velocità minima di controllo. Al di sotto di essa le superfici di controllo non saranno in grado di contrastare la perdita improvvisa di un motore.

Tuttavia, rallentare prima di atterrare non ha nulla a che fare con lattesa del proprio turno / autorizzazione. Se hanno bisogno di aspettare, girano invece in cerchio.

Il rallentamento è fatto in modo che atterrino alla velocità più bassa possibile per limitare lo spazio di frenata necessario sulla pista.

Risposta

La portanza che unala è in grado di generare è proporzionale al quadrato della velocità¹. Se laereo si muove nellaria troppo lentamente, andrà in stallo², si abbasserà e inizierà a scendere rapidamente.

Quindi un velivolo ad ala fissa³ deve muoversi almeno a una certa velocità, chiamata velocità di stallo o $ V_S $. E normalmente dovrebbe essere lasciato qualche errore di margine, quindi laereo non vola mai più lentamente di circa $ 1,3 × V_S $.

Che cosa è $ V_S $ dipende dal velivolo e dal peso . Poiché la portanza è necessaria per bilanciare il peso, meno peso significa meno portanza e quindi meno flusso daria per generarlo. Per gli aerei di linea, le velocità di stallo possono variare da circa 100 nodi quando la luce (~ 185 km / h, ~ 115 mph) a forse 130 nodi (~ 240 km / h, ~ 150 mph) quando caricati⁴.

Daltra parte, a unaltitudine inferiore a 10.000 piedi, la velocità massima di 250 nodi (~ 463 km / h, ~ 288 mph) viene solitamente definita in modo che i piloti abbiano abbastanza tempo per vedersi lun laltro quando volano vicino gli aeroporti in base alle regole del volo a vista o nel caso in cui il controllore commetta un errore.


¹ In realtà è proporzionale alla pressione dinamica , che è proporzionale alla pressione e al quadrato della velocità, così come laereo sale, la velocità minima aumenta. I moderni aerei di linea volano molto in alto (di solito da 32.000 a 42.000 piedi) dove la pressione inferiore e la corrispondente resistenza inferiore consentono di volare molto più velocemente, ma anche la velocità minima è maggiore.

² La portanza è proporzionale alla pressione dinamica e allangolo di attacco. A velocità più bassa lala vola con un angolo di attacco più alto, che è il modo in cui il muso dellaereo è ancora rivolto verso lalto quando si avvicina allatterraggio. Lala è in grado di fornire più portanza fino all angolo di attacco critico al di sopra del quale si ferma.

³ Gli aeromobili (elicotteri) creano laria scorrono ruotando invece le ali e quindi non necessitano di alcuna velocità di avanzamento. Infatti si arrestano quando volano troppo velocemente invece quando la pala in ritirata non si muove più a poppa abbastanza velocemente.

⁴ Questi sono valori per dispositivi ad alta portanza (flap e lamelle) schierati. Quando sono retratti, la velocità di stallo è maggiore. La velocità di stallo dipende anche dalla relativa area alare di un particolare aeromobile. Per esempio A318, A319, A320 e A321-200 hanno tutti la stessa ala e quindi la stessa velocità di stallo a parità di peso, ma hanno dimensioni diverse e quindi pesi tipici diversi. Cè una differenza simile tra diciamo B737-700, B737-800 e B737-900.

Commenti

  • Molto carino! Mi piace la semplice risposta con le note a piè di pagina per indicare che ho coperto tutte le tue basi.
  • Uno stallo non ha vinto ‘ non si traduce necessariamente in un atteggiamento a testa in giù (e, naturalmente, recupero di solito ha bisogno di iniziare con il pilota che abbassa il velivolo oltre ad aggiungere potenza per la velocità, quindi si tira indietro). Prendi AF447 solo come un noto esempio; Koyovis ‘ risposta a Su Air France 447, quale sarebbe stata la quota più bassa per iniziare il recupero dopo lo stallo? cita il rapporto di indagine sullincidente che specifica un dislivello di 10912 piedi / min e un atteggiamento di beccheggio a punta di 16,2 gradi come ultimi valori registrati dalla FDR.
  • @MichaelKj ö rling, beh, lo stallo creerà sempre un grande momento di beccheggio. Il pilota potrebbe, tuttavia, avere lautorità dellascensore appena sufficiente e mantenere laereo in stallo. Su aeromobili stabili con controlli normali, la grande forza necessaria per mantenere il muso alto può essere considerata un segno rivelatore di decadimento della velocità, ma alcuni piloti sono comunque riusciti a fermare i loro aerei in questo modo, non rendendosi conto di cosa stesse succedendo (I ‘ ho letto di almeno due di questi incidenti, ma ‘ non ti ricordi abbastanza per trovarli ora). Su AF447 la legge alternativa di Airbus ha peggiorato le cose tagliando automaticamente tutto il naso allinsù mentre la velocità diminuiva.

Risposta

La velocità minima alla quale laereo può volare (crociera) è chiamata stallo velocità . A questa velocità, la portanza è uguale al peso dellaereo.

La portanza L è data da,

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

dove,

$ C_ {L} $ è il coefficiente di portanza, $ \ rho $ è la densità a quellaltitudine e $ S $ è larea planimetrica dellala. Durante il volo livellato e non accelerato, la portanza è uguale al peso.

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

Questo dà la velocità di stallo come,

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

Questa è la velocità minima alla quale laereo può volare. Nota che dipende da tre cose: il peso dellaereo, la densità dellaria e il $ C_ {L_ {max}} $ della sezione alare.

Durante latterraggio accadono due cose: il peso è minore (rispetto al peso al decollo) e vengono aperti i flap, il che aumenta il $ C_ {L_ {max}} $, che a sua volta riduce la velocità minima richiesta per il volo. Questo è il motivo per cui “senti una riduzione della velocità.

Boeing 777 Flaps
Fonte: assets.decodedscience.com

Boeing 747-200 Lift
Fonte: velocità di stallo, Prof. Dr. Mustafa Cavcar

In generale, gli aerei volano ben oltre la velocità di stallo. Se viene mantenuto il margine (tra la velocità di volo e la velocità di stallo), quindi la velocità di volo si ridurrà quando la velocità di stallo viene ridotta.

Risposta

Probabilmente, un aereo può navigare a qualsiasi velocità purché non stia in stallo. Tuttavia, a volte, lATC avviserà un equipaggio di volo e gli dirà di mantenere una certa velocità a causa del traffico o di altri fattori. Tieni presente che lo stallo è non si basa sulla velocità quanto sullAOA (angolo di attacco). Langolo di attacco è langolo che laria incontra lala (nel caso non lo sapessi). Lo stallo è quando il flusso daria supera r unala diventa rotta e turbolenta o si separa dallala. Ad un certo punto, un angolo di attacco più alto garantirà più portanza (cioè il punto dei flap). Tuttavia, può essere pericoloso poiché può anche indurre uno stallo.

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

Limmagine sopra mostra quello che sto provando dire. Quindi, finché langolo di attacco critico non viene raggiunto, un aereo può tecnicamente volare a qualsiasi velocità allatterraggio (sebbene lATC richieda spesso agli aerei di mantenere la velocità relativamente alta o bassa in modo che il traffico funzioni senza intoppi). Il libro “Stick and Rudder” ha una sezione enorme su AOA, tra molte altre cose.

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