Jag tyckte att den bästa glidhastigheten för cessna 152 är 60 kts. Min fråga är varför det inte är mer eller mindre än 60 kts? Vilka är de faktorer på vilka den bästa glidhastigheten bestäms?
Kommentarer
- Eftersom det ger det mesta avståndet per enhetsfall. En lägre hastighet kommer att ha en brantare nedstigning och en högre hastighet kommer också att ha en brantare nedstigning. Kom ihåg när du glider, din enda hastighetskontroll är tonhöjd och tonhöjd påverkar också din nedstigningshastighet. Det är inte heller så enkelt som du anger, bästa glid är beroende av flygplanets vikt, vanligtvis anger POH ” bästa glid ” vid maximal vikt.
- Jag förstår att en högre hastighet kommer att brantare kan gå ner mer än en lägre hastighet. Men hur styr det bästa glidhastigheten? Beror det bara på vikten? Om min vikt är mindre / mer hur kommer det att kontrollera den bästa glidhastigheten?
- svarar dessa inlägg på din fråga? aviation.stackexchange.com/q/606/1467 aviation.stackexchange.com/q/3610/1467
- Tyngden ’ t ” kontroll ” den bästa glidhastigheten, det dikterar det. Bästa glidhastighet betyder det längsta avståndet per tappat avstånd. Ju lägre vikt desto lägre hastighet. Se detta FAA-dokument för mer information.
Svar
I grund och botten, ju snabbare du går, desto mer lyft och drar en vinge. Dessa två värden är dock inte proportionella. När du påskyndar är mängden drag som produceras högre än den extra mängden lyft – det är därför du behöver extra kraft för att hålla nivån vid högre hastigheter.
När du går långsammare kommer mängden drag att minska mer än den producerade hissen – åtminstone ett tag. Därför går det långsammare bättre när det gäller glidavstånd. Mängden ”drag per hiss” är väldigt låg. Men när man saktar ner en viss punkt kommer vingen snabbt att producera mindre hiss, eftersom luftflödet skiljer sig från vingen Det här är vad som kallas en stall. Den bästa glidhastigheten är den hastighet som motståndet är så lågt som möjligt medan vingen fortfarande ger en relativt stor mängd lyft.
Detta illustreras på en hastighetspolär, som den här:
Den svarta linjen anger hastigheten av diskbänk för en viss hastighet. Den optimala glidhastigheten är den hastighet som motsvarar den punkt där den röda linjen berör den svarta linjen (Vbg).
Den röda linjen är en rak linje som går från (0,0) och vidrör hastigheten polar vid exakt en punkt.
En förändring i flygplanets massa kommer att flytta kurvan längs den vertikala axeln, varför ett tyngre flygplan har en högre bästa glidhastighet än en lättare. Korsningspunkten mellan den svarta och röda linjen skulle flyttas åt höger när den svarta linjen flyttas nedåt och vice versa.
Kommentarer
- Nu Jag har en fråga, enligt diagrammet vid Vmd är sjunkhastigheten lägre och därmed kan jag stanna uppe i luften i mer tid. Och vid Vbg-sänkning är hastigheten högre. Varför är min bästa glidhastighet inte Vmd? Varför är det en högre hastighet där sjunkhastigheten är högre?
- Vid Vmd sjunker du verkligen långsammare, men du går också långsammare framåt. Din lufttid kommer att vara högre, men du kommer att täcka ett kortare avstånd eftersom din hastighet framåt är långsammare. Vmd / Minsta diskbänk är den hastighet som håller dig i luften längst. Vbg / bästa gliden är den hastighet som låter dig täcka det största avståndet.
Svar
Det mest viktiga faktorer för bästa glidhastighet är flygplanets vingbelastning, lufttätheten, vingens sidförhållande och flygplanets aerodynamiska kvalitet.
Flygplanet måste skapa lyft som är lika med sitt eget vikt. Drag för att göra det varierar med flyghastighet, och för att hitta den punkt där glidförhållandet har sitt maximala måste dra vara minimalt . För att hitta den här hastigheten beskriver vi drag matematiskt som summan av två komponenter:
- Parasitiskt drag, som går upp med luftfartens kvadrat.Vi uttrycker detta som nolllyftdraget, en dragkomponent som är oberoende av lift: $ D_0 = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot c_ {D0} $
- Lyftberoende eller -inducerad dragning som går ner med inversen av luftfartens kvadrat: $ D_i = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot \ frac {c_L ^ 2} {\ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon} $
Nu hjälper det att hitta lyftkoefficienten för att skapa behövs lyft vid en given hastighet: $$ c_L = \ frac {m \ cdot g} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S} $$ Vilket, när det infogas i formeln för inducerad drag , producerar $$ D_i = \ frac {(m \ cdot g) ^ 2} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot \ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon} $$ Nu bör det vara uppenbart att inducerat drag verkligen är proportionellt mot det motsatta av flyghastigheten i kvadrat. Vi kan förenkla detta lite genom att infoga $ AR = \ frac {b ^ 2} {S} $ och uttrycka det totala drag som summan av båda komponenterna: $$ D = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot S \ cdot c_ {D0} + \ frac {(m \ cdot g) ^ 2} {\ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon} $$ Därefter differentierar vi med avseende på hastighet $ v $ och måste sätta resultatet till noll för att nå en ekvation för hastigheten för lägsta drag: $$ \ frac {∂ D} {∂ v} = \ rho \ cdot v \ cdot S \ cdot c_ {D0} – \ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho \ cdot v ^ 3 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon } = 0 $$ $$ \ rho \ cdot v ^ 4 \ cdot S \ cdot c_ {D0} = \ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon} $$ $$ v = \ sqrt [4] {\ frac {(2 \ cdot m \ cdot g) ^ 2} {\ rho ^ 2 \ cdot \ pi \ cdot b ^ 2 \ cdot \ epsilon \ cdot S \ cdot c_ {D0}}} $$ $$ v = \ sqrt {\ frac {2 \ cdot m \ cdot g} {\ rho \ cdot S \ cdot \ sqrt {\ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon \ cdot c_ {D0}}} $$ Där har du det: Den bästa glidhastigheten är proportionell mot kvadratroten av både vingbelastningen $ \ frac {m \ cdot g} {S} $ och den inversa av luftdensitet $ \ rho $, och den fjärde roten till det inversa av bildförhållandet $ AR $, Oswald-faktorn $ \ epsilon $ och nollift-drag-koefficienten $ c_ {D0} $. Oswald-faktorn är ett mått på hissproduktionens kvalitet och är i de flesta fall nära enhet.
Nomenklatur:
$ c_ {D0} \: $ nolllyftdragskoefficient
$ c_L \: \: \: $ lyftkoefficient
$ S \: \: \: \: \: $ referensområde (vingområde i de flesta fall)
$ v \: \: \: \: \: $ airspeed
$ \ rho \: \: \: \: \: $ air density
$ \ pi \: \: \: \: \: $ 3.14159 $ \ dots $
$ AR \: \: $ sidförhållande för vingen
$ \ epsilon \: \: \: \: \: $ vingens Oswald-faktor
$ m \: \: \: \: $ flygplanets massa
$ g \: \: \: \: \: $ gravitationsacceleration
$ b \: \: \: \: \: $ wingspan
Kommentarer
- Är det samma som L / D max hastighet (Vldmax)?
- @MaxvonHippel: Ja. Lägsta drag vid konstant lyft betyder att L / D är maximalt.
Svar
( det är enklare än att det först ser ut )
Om du befinner dig i en viss höjd har du en viss mängd potentiell energi (eller höjdenergi). Det enda du kan göra är för att konvertera den till kinetisk energi (eller hastighet, som sedan skapar lyft). Problemet: dra tar också energi. Så all energi du tappar på grund av drag innebär en förlust av kinetisk energi (= hastighet) och därför en förlust av lyft .
Frågan är faktiskt: hur minskar du drag till ett minimum?
Det är faktiskt ganska enkelt: det finns ungefär två olika slags drag :
-
inducerad drag, inducerad av flygplanets attackvinkel. Ju mer din näsa går upp (så ju lägre din flyghastighet är), desto högre är det inducerade motståndet. Detta är en exponentiell relation.
-
parasitisk drag, kommer från luften och är det ”vanliga” drag du känner också med en bil eller cykel. Det beror exponentiellt på flyghastigheten.
totalt drag består av summan av båda. minimum är bästa glidhastighet .
Kommentarer
- Skulle ’ inte den bästa glidhastigheten skulle vara lite snabbare än minsta draghastighet (eftersom flygplanet per definition täcker mer avstånd per tidsenhet vid högre hastigheter?)
- Visst. Men ditt mål är inte att flyga det längsta avståndet på den kortaste tiden, vilket innebär att hastighet är irrelevant , bara effektiviteten betyder något. Om du tappar, säg 500 fot, behöver du bättre 2 minuter för det med en hastighet på 50 knop istället för en minut med en hastighet på 70. Vi letar bara efter det bästa förhållandet höjdförlust kontra sträcka. Vi bryr oss inte alls om tiden, den är helt irrelevant.
Svar
Jag har aldrig hört talas om maximal glidhastighet finns det ingen speciell begränsning för hur snabbt du kan flyga en c152 utan en motor i motsats till när den fungerar.Jag tror att det du pratar om är bästa glidhastighet , även känd som Vbg, vilket är den hastighet som ger dig längst kört horisontellt avstånd per förlorad höjdenhet. Om jag minns rätt är 60kts det bästa glidet med förlängda klaffar, 65kts var det bästa glid utan flikar.
Den bästa glidhastigheten varierar faktiskt beroende på vikt, liksom de flesta V-hastigheter. Ett tyngre flygplan skulle betyda en snabbare Vbg och en lättare en långsammare Vbg. På en c152 är skillnaden ganska liten, kanske 2 kt åt båda hållen, så det är vettigt att ge ett svar på 1 hastighet eftersom det är lätt att komma ihåg. Bästa glidhastighet på ett stort flygplan kommer att variera mycket mer och måste beräknas utifrån viktuppskattning vid den punkten i flygningen.