Jeg fant den beste glidehastigheten til cessna 152 er 60 kts. Spørsmålet mitt er hvorfor det ikke er mer eller mindre enn 60 kts? Hva er faktorene som bestemmes for den beste glidehastigheten?
Kommentarer
- Fordi det gir mest avstand per fallfall. En lavere hastighet vil ha en brattere nedstigning og en høyere hastighet vil også ha en brattere nedstigning. Husk at når du glir, er din eneste hastighetskontroll pitch, og pitch påvirker også nedstigningshastigheten. Det er heller ikke så enkelt som du sier, beste glid er avhengig av vekten til flyet, vanligvis sier POH » beste glid » ved maksimal vekt.
- Jeg forstår at en høyere hastighet vil brattere kan komme ned mer enn en lavere hastighet. Men hvordan styrer den beste glidehastigheten? Avhenger det bare av vekten? Hvis vekten min er mindre / mer, hvordan kan det kontrollere den beste glidehastigheten?
- svarer disse innleggene på spørsmålet ditt? aviation.stackexchange.com/q/606/1467 aviation.stackexchange.com/q/3610/1467
- Vekten ‘ t » kontroll » den beste glidehastigheten, det dikterer det. Beste glidehastighet betyr den mest tilbakelagte distansen per droppet distanse. Jo lavere vekt, desto lavere hastighet. Se dette FAA-dokumentet for mer informasjon.
Svar
I utgangspunktet, jo raskere du går, jo mer løft og drar en vinge. Disse to verdiene er imidlertid ikke proporsjonale. Når du setter fart, er mengden luft som produseres høyere enn den ekstra mengden løft – det er derfor du trenger ekstra kraft for å opprettholde nivået ved høyere hastigheter.
Når du går langsommere, vil mengden dra reduseres mer enn mengden heis produsert – i det minste en stund. Derfor går det saktere bedre når det gjelder glideavstand. Mengden «drag per heis» er veldig lav. Imidlertid, når det går langsommere enn et visst punkt, vil vingen raskt begynne å produsere mindre løft, fordi luftstrømmen skiller seg fra vingen Dette er det som er kjent som en bod. Den beste glidehastigheten er hastigheten som motstanden er så lav som mulig mens vingen fremdeles produserer en relativt stor mengde løft.
Dette er illustrert på en hastighetspolar, som denne:
Den svarte linjen angir hastigheten av vask for en gitt flyhastighet. Den optimale glidehastigheten er hastigheten som tilsvarer punktet der den røde linjen berører den svarte linjen (Vbg).
Den røde linjen er en rett linje som går fra (0,0) og berører hastighetspolaren ved nøyaktig ett punkt.
En endring i flymasse vil forskyve kurven langs den vertikale aksen, og derfor har et tyngre fly en høyere beste glidehastighet enn en lettere. Skjæringspunktet mellom den svarte og røde linjen vil skifte til høyre når den svarte linjen forskyves nedover, og omvendt.
Kommentarer
- Nå Jeg har ett spørsmål, ifølge grafen på Vmd er synkehastigheten mindre, og etter dette kan jeg holde meg oppe i luften i mer tid. Og med Vbg er synkehastigheten større. Så hvorfor er min beste glidehastighet ikke på hastigheten til Vmd? Hvorfor er det en høyere hastighet som synkerhastigheten er mer?
- På Vmd synker du virkelig saktere, men du beveger deg også saktere fremover. Lufttiden vil være høyere, men du vil tilbakelegge en kortere distanse fordi hastigheten fremover er lavere. Vmd / Minimum vask er hastigheten som vil holde deg i lufta lengst. Vbg / beste gli er hastigheten som lar deg tilbakelegge den største avstanden.
Svar
Det mest viktige faktorer for best glidehastighet er flyets vingebelastning, lufttetthet, vingens sideforhold og flyets aerodynamiske kvalitet.
Flyet må skape heis som er lik sitt eget vekt. Drag for å gjøre det varierer med flyhastighet, og for å finne punktet der glideforholdet har sitt maksimale må dra være minimalt . For å finne denne hastigheten beskriver vi drag matematisk som summen av to komponenter:
- Parasitisk drag, som går opp med kvadratet med lufthastighet.Vi uttrykker dette som null-lift-dra, en dra-komponent som er uavhengig av lift: $ D_0 = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot c_ {D0} $
- Løfteavhengig eller indusert dra som går ned med inversen av kvadratet med flyhastighet: $ D_i = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot \ frac {c_L ^ 2} {\ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon} $
Nå hjelper det å finne heiskoeffisienten for å skape nødvendig løft med en gitt hastighet: $$ c_L = \ frac {m \ cdot g} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S} $$ Som, når den settes inn i formelen for indusert dra , produserer $$ D_i = \ frac {(m \ cdot g) ^ 2} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot \ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon} $$ Nå skal det være åpenbart at indusert drag faktisk er proporsjonal med det omvendte av flyhastigheten i kvadrat. Vi kan forenkle dette litt ved å sette inn $ AR = \ frac {b ^ 2} {S} $ og uttrykke den totale dra som summen av begge komponentene: $$ D = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot c_ {D0} + \ frac {(m \ cdot g) ^ 2} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon} $$ Deretter skiller vi oss med hensyn til hastighet $ v $ og må sette resultatet til null for å komme til en ligning for hastigheten på laveste dra: $$ \ frac {∂ D} {∂ v} = \ rho \ cdot v \ cdot S \ cdot c_ {D0} – \ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho \ cdot v ^ 3 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon } = 0 $$ $$ \ rho \ cdot v ^ 4 \ cdot S \ cdot c_ {D0} = \ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon} $$ $$ v = \ sqrt [4] {\ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho ^ 2 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon \ cdot S \ cdot c_ {D0}}} $$ $$ v = \ sqrt {\ frac {2 \ cdot m \ cdot g} {\ rho \ cdot S \ cdot \ sqrt {\ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon \ cdot c_ {D0}}}} $$ Der har du det: Den beste glidehastigheten er proporsjonal med kvadratroten til både vingebelastningen $ \ frac {m \ cdot g} {S} $ og den omvendte av lufttetthet $ \ rho $, og den fjerde roten til det omvendte av sideforholdet $ AR $, Oswald-faktoren $ \ epsilon $ og null-løft-dra-koeffisienten $ c_ {D0} $. Oswald-faktoren er et mål på kvaliteten på heisproduksjonen og er nær enhet i de fleste tilfeller.
Nomenklatur:
$ c_ {D0} \: $ zero-lift drag koefficient
$ c_L \: \: \: $ løftkoeffisient
$ S \: \: \: \: \: $ referanseområde (vingefelt i de fleste tilfeller)
$ v \: \: \: \: \: $ lufthastighet
$ \ rho \: \: \: \: \: $ lufttetthet
$ \ pi \: \: \: \: \: $ 3.14159 $ \ prikker $
$ AR \: \: $ sideforhold for vingen
$ \ epsilon \: \: \: \: \: $ vingens Oswald-faktor
$ m \: \: \: \: $ flyets masse
$ g \: \: \: \: \: $ gravitasjonsakselerasjon
$ b \: \: \: \: \: $ vingespenn
Kommentarer
- Er dette det samme som L / D maks hastighet (Vldmax)?
- @MaxvonHippel: Ja. Minimum dra ved konstant løft betyr at L / D er maksimalt.
Svar
( det er enklere enn det ser kanskje ut )
Hvis du er i en viss høyde, har du en viss mengde potensiell energi (eller høydenergi). Det eneste du kan gjøre er å konvertere den til kinetisk energi (eller hastighet, som deretter skaper løft). Problemet: dra tar opp energi også. Så all energien du mister på grunn av drag betyr et tap av kinetisk energi (= hastighet) og derfor et tap i løft .
Spørsmålet er faktisk: hvordan reduserer du drag til et minimum?
Det er faktisk ganske enkelt: det er omtrent to forskjellige typer drag :
-
indusert drag, indusert av angrepsvinkelen til flyet. Jo mer nesen din går opp (så jo lavere flyhastigheten din er), jo høyere blir den induserte luftmotstanden. Dette er en eksponentiell relasjon.
-
parasittisk drag, kommer fra luften og er den «vanlige» drag du også føler med en bil eller sykkel. Det avhenger eksponentielt av flyhastigheten.
total drag består av summen av begge. minimum er beste glidehastighet .
Kommentarer
- Ville ‘ ikke den beste glidehastigheten være litt raskere enn minimum drahastighet (siden flyet per definisjon dekker mer avstand per tidsenhet ved høyere hastigheter?)
- Jada. Men målet ditt er ikke å fly den lengste strekningen på den korteste tiden, noe som betyr at hastighet er irrelevant , bare effektiviteten har betydning. Hvis du mister, si 500 fot, trenger du bedre 2 minutter til det med en hastighet på 50 knop i stedet for 1 minutt med en hastighet på 70. Vi ser bare etter det beste forholdet mellom høydetap og avstand. Vi bryr oss ikke om tiden i det hele tatt, det er helt irrelevant.
Svar
Jeg har aldri hørt om begrepet maksimal glidehastighet, er det ingen spesiell begrensning for hvor raskt du kan fly en c152 uten motor i motsetning til når den fungerer.Jeg tror det du snakker om er beste glidehastighet , også kjent som Vbg, som er hastigheten som gir deg lengst horisontal avstand tilbakelagt per tapt høydenhet. Hvis jeg ikke husker riktig, er 60kts den beste gliden med utvidede klaffer, 65kts var den beste gliden uten klaff.
Den beste glidehastigheten varierer faktisk basert på vekt, det samme gjør de fleste V-hastighetene. Et tyngre fly vil bety en raskere Vbg og en lettere en tregere Vbg. På en c152 er forskjellen ganske liten, kanskje 2 kt uansett, så det er fornuftig å gi et 1-trinns svar, da det er lett å huske. Beste glidehastighet på et stort fly vil variere mye mer og må beregnes ut fra vektestimat på det tidspunktet i flyturen.