최고의 활공 속도를 결정하는 것은 무엇입니까?

기본적으로 더 빨리 갈수록 더 많은 양력 및 날개가 생성됩니다. 하지만이 두 값은 비례하지 않습니다. 속도를 높일 때 생성되는 항력의 양이 추가 양력의 양보다 높습니다. 따라서 더 높은 속도에서 수평을 유지하려면 추가 동력이 필요합니다.

느리면 항력의 양이 감소합니다. 생성 된 리프트의 양보다 더 많았습니다. 그렇기 때문에 활공 거리 측면에서 느리게하는 것이 더 좋습니다. “양력 당 끌기”의 양은 매우 낮습니다. 그러나 특정 지점 이상으로 감속하면 공기 흐름이 날개에서 분리되기 때문에 날개가 빠르게 양력을 적게 생성하기 시작합니다. . 이것은 스톨이라고하는 것입니다. 최고의 활공 속도는 날개가 여전히 상대적으로 많은 양의 양력을 생성하는 동안 항력이 가능한 한 낮은 속도입니다.

이것은 다음과 같은 속도 극점에 설명되어 있습니다.

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검은 색 선은 속도를 나타냅니다. 주어진 대기 속도에 대한 싱크의. 최적의 활공 속도는 빨간색 선이 검은 색 선 (Vbg)에 닿는 지점에 해당하는 속도입니다.

빨간 선은 (0,0)에서 속도 극 지점에 닿는 직선입니다. 정확히 한 점.

항공기 질량의 변화는 수직 축을 따라 곡선을 이동시킵니다. 이것이 무거운 항공기가 가벼운 항공기보다 최고의 활공 속도를 갖는 이유입니다. 검은 색 선과 빨간색 선 사이의 교차점은 검은 색 선이 아래로 이동하면 오른쪽으로 이동하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

댓글

• 이제 한 가지 질문이 있습니다. Vmd의 그래프에 따르면 침하 율이 더 적고 이로써 더 많은 시간 동안 공중에 머물 수 있습니다. 그리고 Vbg에서 싱크 율은 더 큽니다. 그렇다면 내 최고의 활공 속도가 Vmd의 속도가 아닌 이유는 무엇입니까? 침하 율이 더 높은 속도가 더 빠른 이유는 무엇입니까?
• Vmd에서는 실제로 더 느리게 가라 앉지 만 앞으로 더 느리게 나아가고 있습니다. 비행 시간은 더 길지만 전진 속도가 느리기 때문에 더 짧은 거리를 커버하게됩니다. Vmd / Minimum 싱크는 가장 오랫동안 공중에 머무를 수있는 속도입니다. Vbg / 최고의 활공은 가장 먼 거리를 달릴 수있는 속도입니다.

가장 최고의 활공 속도를위한 중요한 요소는 항공기의 날개 하중, 공기 밀도, 날개의 종횡비 및 항공기의 공기 역학적 품질입니다.

항공기는 자체와 동일한 양력을 생성해야합니다. 무게. 이를위한 드래그는 대기 속도에 따라 다르며 활공 비율이 최대 인 지점을 찾으려면 드래그가 최소화되어야합니다 . 이 속도를 찾기 위해 우리는 항력을 두 가지 요소의 합으로 수학적으로 설명합니다.

1. 기생 항력은 대기 속도의 제곱과 함께 올라갑니다.우리는 이것을 리프트와 무관 한 드래그 컴포넌트 인 제로 리프트 드래그로 표현합니다. $ D_0 = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot c_ {D0} $
2. 리프트 의존적 또는 유도 항력 은 속도의 제곱의 역으로 내려갑니다 : $ D_i = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot \ frac {c_L ^ 2} {\ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon} $

이제 리프트 계수를 찾는 데 도움이됩니다. 주어진 속도에서 필요한 양력 : $$ c_L = \ frac {m \ cdot g} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S} $$ 유도 항력 공식에 삽입 할 때 , $$ D_i = \ frac {(m \ cdot g) ^ 2} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot \ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon} $$ 생성 이제 유도 항력이 비행 속도 제곱의 역에 비례한다는 것이 분명합니다. $ AR = \ frac {b ^ 2} {S} $를 삽입하여이를 약간 단순화하고 총 항력을 두 구성 요소의 합으로 표현할 수 있습니다. $$ D = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot c_ {D0} + \ frac {(m \ cdot g) ^ 2} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon} $$ 다음으로 속도 $ v $에 대해 미분하고 최저 항력 속도에 대한 방정식을 얻기 위해 결과를 0으로 설정해야합니다. $$ \ frac {∂ D} {∂ v} = \ rho \ cdot v \ cdot S \ cdot c_ {D0}-\ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho \ cdot v ^ 3 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon } = 0 $$ $$ \ rho \ cdot v ^ 4 \ cdot S \ cdot c_ {D0} = \ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon} $$ $$ v = \ sqrt [4] {\ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho ^ 2 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ 엡실론 \ cdot S \ cdot c_ {D0}}} $$ $$ v = \ sqrt {\ frac {2 \ cdot m \ cdot g} {\ rho \ cdot S \ cdot \ sqrt {\ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon \ cdot c_ {D0}}}} $$ 여기에 있습니다. 최고의 활공 속도는 날개 하중 $ \ frac {m \ cdot g} {S} $의 제곱근에 비례합니다. 공기 밀도 $ \ rho $, 그리고 네 번째 종횡비 $ AR $, Oswald factor $ \ epsilon $ 및 제로 리프트 항력 계수 $ c_ {D0} $의 역의 근. 오스왈드 계수는 양력 생산의 품질을 측정하며 대부분의 경우 단일성에 가깝습니다.

명칭 :
$ c_ {D0} \ : $ 제로 양력 항력 계수
$ c_L \ : \ : \ : $ 양력 계수
$ S \ : \ : \ : \ : \ : $ 기준 영역 (대부분의 경우 날개 영역)
$ v \ : \ : \ : \ : \ : $ airspeed
$ \ rho \ : \ : \ : \ : \ : $ 공기 밀도
$ \ pi \ : \ : \ : \ : \ : $ 3.14159 $ \ dots $
$ AR \ : \ : $ 날개 종횡비
$ \ epsilon \ : \ : \ : \ : \ : $ 날개의 오스왈드 계수
$ m \ : \ : \ : \ : $ 기체의 질량
$ g \ : \ : \ : \ : \ : $ 중력 가속도
$ b \ : \ : \ : \ : \ : $ 날개 길이

댓글

• L / D 최대 속도 (Vldmax)와 같은가요?
• @MaxvonHippel : 예. 일정한 상승에서 최소 드래그는 L / D가 최대임을 의미합니다.

( 더 간단합니다. 먼저보기에 )

특정 키에 있다면 일정량의 위치 에너지 (또는 키 에너지)가 있습니다. 할 수있는 유일한 방법은 운동 에너지 (또는 속도, 양력 생성)로 변환합니다. 문제 : 항력도 에너지를 차지합니다. 따라서 항력으로 인해 느슨해 진 모든 에너지는 운동 에너지 (= 속도)의 손실을 의미하므로 양력이 손실됩니다. .

실제로 질문은 드래그를 최소로 줄이는 방법입니다.

실제로 매우 간단합니다. 드래그에는 약 두 가지 종류가 있습니다. :

• 유도 항력, 비행기의 공격 각도에 의해 유도됩니다. 기수가 더 많이 올라 갈수록 (따라서 대기 속도가 낮을수록) 유도 항력이 높아집니다. 이것은 지수 적 관계입니다.

• 기생 항력은 공중에서 발생하며 자동차 나 자전거에서도 느끼는 “일반적인”항력입니다. 이는 속도에 따라 기하 급수적으로 달라집니다.

총 항력 은 두 가지의 합으로 구성됩니다. 최소 는 최고의 활공 속도 .