عندما تصبح الطائرة أبطأ ، لماذا تجعل زاوية بنك معينة تتحول بسرعة أكبر؟

14

في الفيديو "مناورة أثناء الطيران البطيء" ، يقول الراوي إنه في حين أن الطيران بطيئًا ، فإن الطائرة ستكون أقل استجابةً للمطرقة ومدخلات التحكم الأخرى. ويقول أيضًا إن الطائرة ستتحرك بشكل أسرع عند زاوية بنك معينة عما لو كانت الطائرة تطير بسرعة عادية. سؤالي هو: لماذا تتحول الطائرة بشكل أسرع عند الطيران بسرعة أقل؟

ما أسأله في الأساس هو أنه كلما أصبحت الطائرة أبطأ ، فلماذا تبدأ في التحول بسرعة أكبر ، حينما تكون في رحلة طيران سريعة؟

                             

جزء الفيديو الذي أختلط عليه هو 1:16

    
مجموعة Crafterguy 24.05.2017 / 04:05

6 إجابة

18

يعتمد معدل الدور على العنصرين التاليين:

  • المكوِّن الأفقي للمصعد (القوة المركزية)
  • السرعة العرضية للطائرة (السرعة الحقيقية)

المعدل أو الدوران يتناسب طرديًا مع المكون الأفقي في الرفع ويتناسبان عكسًا مع السرعة العرضية للطائرة.

بالنسبة إلى زاوية معينة من البنك ، ستكون المكونات الرأسية والأفقية للرفع هي نفسها ، بغض النظر عن السرعة الجوية في مستوى الطيران.

وبالتالي ستتعرض الطائرة لنفس التسارع المركزي ، بغض النظر عن السرعة الهوائية.

بما أن السرعة التماسية أبطأ ، فإن أي نوع من القوة المركزية سينتج معدلًا أكبر من الدوران لطائرة طيران أبطأ في مقابل طائرة متحركة بشكل أسرع ويمكن إظهار ذلك من خلال معادلة التسارع الجاذبة

$$ a_c = \ frac {v ^ 2} {r} $$

بحيث تكون كل من طائرة طيران بطيئة ذات سرعة طيران حقيقية $ v_s = 100 $ عقدة وطائرة طيران سريعة ذات سرعة جوية حقيقية $ v_f = 200 $ عقدة تجربة نفس التسارع المركزي.

$$ \ dfrac {v_s ^ 2} {r_s} = \ dfrac {v_f ^ 2} {r_f} = 4 \ \ dfrac {v_s ^ 2} {r_f} $$

أو ، $$ \ dfrac {1} {r_s} = \ dfrac {4} {r_f} $$

بناءً على ذلك $ r_s & lt؛ r_f $. في هذه الحالة $ r_f = 4 \ r_s $

نظرًا لأن السرعة الزاوية تساوي سرعة العرض التوضيحي مقسومة على نصف القطر.

$$ \ omega = v / r $$

تكون السرعة الزاوية للطائرة البطيئة أكبر من سرعة الطائرة.

$$ \ omega_s = v_s / r_s $$

و

$$ \ omega_f = \ dfrac {v_f} {r_f} = \ dfrac {2 \ v_s} {4 \ r_s} = \ frac {1} {2} w_s $$

لذلك فإن طائرتنا البطيئة مرتين تتحول إلى ضعف السرعة التي تنقلب بها الطائرة الأسرع في ظل هذه الظروف.

    
الجواب معين 24.05.2017 / 04:28
12

هناك طريقة أخرى لشرحها بعبارات أبسط هي:

تعمل مركبتان ، قيادتها بسرعة 10 م / ث و 100 م / ث على التوالي ، كلاهما على تشغيل 180 درجة إلى اليسار.

يتمثل المصيد في أن كل سيارة يجب أن تقوم بدورها حتى لا يواجه السائق إلا تسارعًا جانبيًا 0.5 جرام.

بالنسبة إلى السيارة التي تسير بسرعة 10 م / ثانية ، سيعني هذا أن نصف قطر الدوران هو 20 م.
ستكمل هذه السيارة الدور في أكثر من 6 ثوانٍ في حين تغطي 62.8 م.

بالنسبة للسيارة التي تسير بسرعة 100 م / ث ، ينتج نصف قطر الدوران من 2000 م نفس القوة الجانبية. سوف تكمل دورانها في 63 ثانية بينما تغطي مسافة 6283 متر.

باختصار ، يمكن للسيارة الأبطأ تحريكًا بشكل أسرع كثيرًا.

يمكن تطبيق التفكير نفسه على الطيران.

تعديل
شكرا على التصويتات!

    
الجواب معين 24.05.2017 / 10:42
11

الكلمة الرئيسية هي "معدل" الدوران. هذا يعني أنه إذا كنت تسافر أبطأ ، فسوف يستغرق وقتًا أقل لإنهاء دورة 360 درجة مما لو كنت تسير بسرعة. إنه نفس الشيء عند قيادة السيارة.

إذا كنت ترغب في إكمال المنعطف بسرعة عالية ، فإنك تحتاج إلى زاوية بنك أكثر قوةً مقارنةً بالزاوية التي تحتاج إليها بسرعة منخفضة.

    
الجواب معين 24.05.2017 / 05:51
8

لا يتغير الوزن لسرعات مختلفة ، لذلك لا يتغير الرفع أيضًا إذا احتفظت بنفس زاوية البنك. ومع ذلك ، عند السرعة الأقل ، تكون الطاقة الحركية ، التي يجب تغيير اتجاهها في دوران ، أصغر ، لذا فإن قوة الرفع نفسها لديها عمل أقل للقيام به.

يخلق الجناح الخاضع للبنود قوة جانبية تستخدم كقوة جاذبة في منعطف. هذه القوة هي في الواقع سحب الطائرة جانبية في الاتجاه الجديد للحركة. عندما تكون الخدمات المصرفية في الدوران ، فإن القوة المركزية تسرع الطائرة جانبيا وسوف تبطئ عنصر السرعة الأصلي ، بحيث يتغير اتجاه ناقل السرعة باستمرار بينما تظل القيمة العددية ثابتة. إذا كانت هناك سرعة أقل للتحويل ، فيمكن إجراء التحول بسرعة أكبر.

    
الجواب معين 24.05.2017 / 06:50
4

يُرجى العفو عن إحدى الخطوط التي أستخدمها: لأنه من الصعب جدًا أن تتحول إلى حل سريع.

Same bank angle = & gt؛ نفس قوة التحريك. طاقة طاقات قصوى أقل بكثير لتستدير عندما تسير الطائرة ببطء.

    
الجواب معين 24.05.2017 / 15:26
0

عند الدوران ، يتم استخدام التسارع لإعادة توجيه اتجاه سفرك. إذا كانت سرعتك الأولية منخفضة (رحلة بطيئة) ، فستحتاج إلى تسارع أقل (زاوية البنك * الوقت) لإعادة توجيه سفرك.

إذا كانت سرعتك الأولية عالية (رحلة SR-71 Mach 3.2) ، فسيلزمك تسريع المزيد من الوقت (زاوية البنك *) لإعادة توجيه سفرك.

تصف زاوية البنك التسارع هنا لأنها تعمل فعليًا على إعادة جزء من "الرفع" إلى اتجاه أفقي ، مما يؤدي إلى تغيير في الاتجاه.

وبالطبع تحلق على التوالي ومستوى ، يتم استخدام المصعد لمواجهة قوة الجاذبية بالضبط. في مستوى الدوران ، يتم استخدام بعض رافعات الجناح لتغيير اتجاه السفر (التسارع الأفقي) ، كما يضاف المصعد الخلفي لزيادة زاوية الهجوم ، ويسبب زيادة مؤقتة في الرفع أثناء الدوران. (قد يبطئ ذلك قليلاً في المنعطف بالمناسبة.)

لذا فإن الإجابة البسيطة هي أن هناك طاقة أقل (تسريع * وقتًا) يتم إنفاقها في تحويل كائن بطيء من كائن سريع.

    
الجواب معين 26.05.2017 / 02:37