力のある降下中に何が起こるのですか?

飛行中の平衡状態について私の友人と議論していた:

シナリオ: 直線飛行と水平飛行で、私は対気速度を30mph下げました。 同時に、飛行機の姿勢を前と厳密に同じに保ちます (これまでの鼻を保つために必要なことは何でも)。

速度を下げることは、航空機の揚力が小さくなることを意味します。航空機は、揚力のポンド(揚力が重量よりも小さいことを意味します)

次は何が起こる? (パイロットは鼻が下がらないと想像する)

My take: 1. Since weight > lift, aircraft drops attitude and falls like a stone that was dropped in midair unless the nose is down.

私の友人は言う: 飛行機は新しいリフトを見つける。この沈み込む動きは揚力を作り出す 航空機用。しかし、それは直進飛行を維持することはありませんが、降下します。それは降下を加速させない安定した降下である。 (空から落ちる石のようなものではない)。彼はこれがパワー降下と呼ばれると言います

私の質問は:

1)ここにいるのは誰ですか

2)私の友人が正しい場合、降下後に航空機が揚力を見つけることができれば(それは平衡を見つけたことを意味する)、なぜそれが直進および水平飛行を維持できないのか?正確に何が新しいリフトを見つける原因になったのですか?迎え角が変わった?

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固定ピッチを維持することは、信頼性のない対気速度手順で実際に使用されます。対気速度指示計が故障した場合、通常の手順は、特定の姿勢(接近中の典型的な姿勢に相当する)を得て、所望の降下率(通常の接近以上でなければならない)に達するように力を調節することである。
追加された 著者 Jan Hudec,

5 答え

あなたのどちらも必ずしも正しいわけではありませんが、どちらも正確な理解を持っています。

わかりやすくするために、あなたが述べたことを繰り返してみましょう。このシナリオは、飛行機がまっすぐに飛行することから始まります。姿勢が一定に保たれている間に、対気速度が30mph減少して減速されます。どんなことが起こっても、我々はすべてこれがある種の降下をもたらすことを認識している。

あなたは、飛行機が失われた推力から「リフト」を失い、降下するという点では正しいです。航空機と開始対気速度に応じて、機体がコマンドされていない姿勢のピッチで応答する可能性があります。そうであれば、それは空力的失速をもたらすシナリオによるものであろう。しかし、たとえ飛行機がストールしても、ストーンのように落ちることはない(つまり、重力に逆行する揚力はない)が、それでも降下速度はかなり速い重力に対抗するために若干の揚力を生成する。さらに、可能性のある参入速度と態度を考慮すると、このシナリオでは失速は起こりにくい。

あなたの友人は、十分な対気速度と空気力学的な失速(両方とも、操縦が開始された対気速度に依存しています)では、右の通りです。このシナリオは降下をもたらすでしょう。これを動力の降下と呼ぶのは正確です。彼が何を意味しているかによって、あなたの友人は沈み込み動作によって "新しい"リフトが生成されると考えるのは間違いかもしれませんが、これはセマンティクスの違いかもしれません。これをさらに探求しましょう。

Cessna 172クルージングが110mphでまっすぐに走っているとしましょう。その後、80mphを維持するようにパワーを減らし、開始した場所で正確にピッチ姿勢を保持します。このシナリオでは、巡航速度から航空機の最高速度上昇速度に近いものに移行しました。これは、高速、高抗力の飛行領域から低速の低抗力領域に移行したことを意味します。同時に、航空機のピッチ姿勢を一定に保つことにより、低い迎え角、低い揚力係数の領域から高い迎え角、高い揚力係数の飛行領域に変更しました。この迎角の増加は、航空機の降下によって導入された新しい風の角度によるものです。リフト全体の量は変わりませんが、リフトの作成方法は変わります。速度が低下するにつれて、迎え角の増加とともに揚力を発生させる揚力(揚力係数で表される)の能力が増加する。したがって、揚力は変化しませんが、揚力は対気速度よりも迎え角の方が大きくなります。これが沈没運動によってもたらされた「新しい」リフトによってあなたの友人が意味するものなら、彼は正しいです。

しかし、この「新しい」リフトは、正味の速度(運動エネルギー)の増加ではなく、迎角の変化によるものであると理解されなければならない。リフトは実際には変化しておらず、スピードとは対照的にアングルが作成されているだけです。しかしシナリオが違っていて、パワーを減らして航空機のピッチを下げると、航空機は約110mphを維持するようにピッチダウンし、対気速度と迎角が相対的に大きくなると、翼の揚力係数はほとんど変化しません定数。

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追加された
リフトは速度に関係なく同じです。低速の場合、飛行機は高速度の場合と同じくらい重くなるので、揚力は同じでなければなりません。状態間の遷移においてのみ、少し変化します。
追加された 著者 Peter Kämpf,
アップヴォートを私の答えにしましょう。
追加された 著者 Peter Kämpf,
@ jamesqf:はい、しかし少ししかありません。ドラッグベクトルは降下でわずかに上を向いているため、残りはドラッグによって寄与されます。他のすべての重量は、揚力の垂直成分によって運ばれ、揚力の水平成分は、抗力の水平成分に等しい(エンジンからの正味推力を仮定しない)。
追加された 著者 Peter Kämpf,
@ user2927392:航空機は持ち上げることはできません。それは少し持ち上げるが、それは失われたものより少ない。それはそれが利益より多くの揚力を失うので降りる。だからこそ、私は間違った言葉を "取り戻す"と考えています。
追加された 著者 slebetman,
@PeterKämpf:飛行機が降下している場合、揚力は重量よりも小さくなければなりませんか?
追加された 著者 ns130291,
@PeterKämpf、それは良いですか?揚力係数は、迎え角が大きくなるにつれて大きくなります。
追加された 著者 J Walters,
@ user2927392問題は、操縦中に同じ姿勢を維持することで、持ち上げを増やすという選択肢がなくなるということです。代わりに最初のピッチ姿勢を超えてピッチを上げようとすると、失われた推力を補うために揚力を上げるのに十分に迎え角を上げることができます。
追加された 著者 J Walters,
@ jamesqfいいえ、安定した降下では、航空機は平衡状態にあり、加速していません。リフトは重量に等しい。
追加された 著者 J Walters,
降下し続ける理由は慣性です。電力を減らして揚力を下げると、飛行機は降下し始めます。重量と揚力の平衡に戻ると、それはもはや加速しなくなりますが、同じ速度で続行します。元の不平衡力は下降運動を開始する。その動きが確立され、力が再調整されると、力が変わるまで同じ速度で同じ方向に継続する。降下を止めるには、降下が止まるまで体重を上げる必要があります。
追加された 著者 TomMcW,
私が理解していることは、航空機が同じ姿勢を保ちながら降下するとき、相対風が下からの風にぶつかり、投球していないからです。より高い迎え角の結果として、航空機は揚力を回復し、平衡を確立する。私が明確にしていないのは、利用可能な「いくらかの」推力があるため、なぜ航空機が降下し続けるのかということです。なぜこの「新しい」リフトで水平飛行を維持できないのですか?申し訳ありませんが私はあなたの答えからこれを逃した。
追加された 著者 NanoWizard,
揚力を増加させないとしても、なぜそれが水平飛行を維持しないのですか?私が繰り返しているなら、私は残念です
追加された 著者 NanoWizard,

注:この回答は、user2927392の最初の質問を参照しています。

誰が正しいかは、最初のスピードに依存します。

リフトは、翼の形状が変わらない限り、2つのパラメータによって決定されます。分離が始まります。この分離が大きくなると、翼が生み出す揚力が制限されます。今度は2つのケースがあります:

  1. 初期対気速度が最低対気速度+ 30mphより高い場合、あなたの友人は正しいです。航空機は新しい迎え角に落ち着き、逃げ道を補うために、漸進的な高度SMSvonderTannの答えと同じように、紛失してしまいます。グライダーのように、飛行機は地面まで滑ります。私はあなたがスティックを引っ張って鼻を上げようとしていると考えています:これは、新しい平衡に落ち着いてより低い速度とより高い迎え角に飛行機を整えます。
  2. 初期対気速度が最低対気速度+ 30mphよりも低い場合は、部分的に正しいです。機体はストールし、リフトでは新しい平衡、そして飛行機は、どんなに強く引っ張っても、失われたスピードを拾うためにピッチダウンします。あなたがまだ速度を下げることを主張しているならば、地面がはたらくまで、このダイビングをもう一度やり直すことになります。結果として得られる動きは連続的なダイビングではなく、外部の観察者が見ると「J」字型の曲線のシーケンスであることに注意してください。
  3. ダイビングは、急斜面の滑空よりも垂直な滑降ではありません。

あなたの2番目の質問に答えるには、高度を下げることによって継続的にエネルギーが供給されない限り、ドラッグは航空機を減速させます。詳細な説明があるこの回答をお読みください。空想の数学

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追加された
あなたは誰かが質問を変えることを心配していますか?元の質問に合わせて編集を巻き戻しました。私はその質問を変えなかった。
追加された 著者 J Walters,

私はあなた(そして回答者の一部)が、必要以上に複雑になっていると思います。これらは事実です:

(1)あなたが水平飛行中で、あなたが力を減らすなら、あなたは降下するでしょう。これが降下する通常の方法です。

(2)水平飛行中にヨークを前方に押すと、より速く進むことができます。

(3)水平飛行中にヨークを引き戻すと、あなたは減速します。

それがすべてです。あまりにも複雑にしないでください。

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追加された

Let's generalized where the airspeed is any X, where X >> 30 kts and that X << Mach 1.

あなたがレベルで、パワーを減らして何も触れていなければ、航空機は降下し、再びほぼXに達するまで加速します。迎え角と対気速度との間の平衡点。飛行機はあなたの飛行機とほぼ同じ速度で降下します。

この影響は着陸には重要です。電力を加えることは降下を減少させ、電力を減少させることは降下を増加させる。長期間に渡って対気速度を大幅に変えずに変化させることができます。

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追加された
質問は態度を維持することを規定している。
追加された 著者 J Walters,
  1. あなたの友人は正しいです。飛行機は、基本的にはそのシナリオのグライダーであり、グライダーは、飛行機のほとんどが動力を与えられていなくても、飛行機グライダーは除外されています。

  2. 飛行機は、重力ポテンシャルエネルギーのために降下すると揚力を見つけることができます。しかし、飛行機が降下し始めるように、抗力と熱力学の法則(私が間違っていなければ第1と第2)のために、生じた揚力は航空機の重量よりも小さい。揚力は、「落下する」飛行機の潜在的エネルギーが運動エネルギーに変換され、それに伴って対気速度と揚力が生じるので、対気速度によって引き起こされます。グライダーのように上昇する熱に飛び込んで正味の正の揚力が得られるのは、それをより高くするためです。

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追加された
ねえ、ダウンホッター!この答えは間違っているわけではなく、不完全です。それをdownvoteする必要はありません!
追加された 著者 Peter Kämpf,