Anforderungen für Steady-Level-Flug bei verschiedenen Geschwindigkeiten [Duplikat]

Lassen Sie ein Flugzeug in einem stabilen Horizontalflug auf eine bestimmte Geschwindigkeit trimmen. Ein waagerechter und gleichmäßiger Flug bei höherer Geschwindigkeit kann erreicht werden, indem Gas und Höhenruder zusammen geändert werden (und nicht nur durch Änderung von Höhenruder oder Gas allein). Wie?

Die Frage ist unklar, aber der Vorschlag von @Federico ist wahrscheinlich die erwartete Antwort.

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Nehmen wir aus rein praktischer Sicht an, Sie befinden sich in einer Cessna 172 (ein gewöhnliches Leichtflugzeug, das häufig für das Training verwendet wird) und Sie befinden sich an einem Standardtag in einer Economy-Kreuzfahrt mit 2400 U / min in 6.000 Fuß Höhe. Gemäß der hier vorliegenden Reiseleistungstabelle würden Sie 60 % Leistung verbrauchen, 6,8 gph verbrennen und eine wahre Fluggeschwindigkeit von 109 kts haben. Sie fliegen das Flugzeug von Hand, da es keinen Autopiloten hat.

Jetzt erwähnt das süße Mädchen, das Sie dazu überredet haben, diese Reise mit Ihnen zu machen, dass sie allmählich ein Badezimmer braucht. Sie haben es versäumt, ein Urinal mitzubringen (und vielleicht wird mehr als ein Urinal benötigt), also beschließen Sie, 6.000 Fuß auf die maximale Reisegeschwindigkeit zu beschleunigen. Sie konsultieren das Reiseleistungsdiagramm und sehen, dass Sie 75 % Leistung bei 2600 U/min erreichen können. Das erhöht Ihre Reisegeschwindigkeit auf 120 kts auf Kosten von 8,4 gph.

Sie würden die Drehzahl sanft auf 2600 erhöhen. Wenn die Leistung ansteigt, müssten Sie ein wenig Vorwärtsdruck auf das Höhenruder ausüben, um nicht zu steigen. Wenn Sie an das Flugzeug gewöhnt sind, greifen Sie möglicherweise unbewusst nach unten zum Trimmrad und rollen ein wenig Höhenruder nach unten. In jedem Fall werden Sie irgendwann die nach unten gerichtete Höhenruderkraft, die Sie auf dem Steuerrad halten, heraustrimmen wollen.

Wenn Sie 2600 U/min einstellen, um die Geschwindigkeit zu erhöhen, werden Sie feststellen, dass die U/min mit zunehmender Geschwindigkeit etwas über 2600 ansteigt (dies ist ein Festpropeller), also überwachen und passen Sie die U/min nach Bedarf an, um sich auf 2600 U/min einzupendeln mit Höhenruderkräften getrimmt.

Wenn Sie einen Autopiloten mit Höhenhaltefunktion haben, der aber die Leistung nicht steuert, müssen Sie nur die Leistung steuern.

Wenn Sie einen Autopiloten mit FADEC haben, stellen Sie einfach ein, was Sie wollen, und von dort aus erledigt er die ganze Arbeit.

Ich bin mir nicht sicher, ob die Frage ist, wie oder warum .

Angenommen, das Gas wird im Horizontalflug geändert (sagen wir erhöht). Folgende Dinge passieren:

  1. Die Geschwindigkeit steigt.
  2. Die Erhöhung der Geschwindigkeit erhöht den vom Flügel erzeugten Auftrieb und die Flugzeuglage ändert sich (es neigt sich nach oben) und das Flugzeug befindet sich nicht mehr im Horizontalflug.
  3. Um dies zu trimmen, muss die Höhenruderkorrektur angewendet werden.

Nehmen Sie andererseits an, dass das Höhenruder verwendet wird, um das Flugzeug nach unten zu neigen. Dann passieren folgende Dinge:

  1. Der Auftrieb (und Widerstand) nimmt ab und die Geschwindigkeit nimmt zu.
  2. Um die Geschwindigkeit zu halten, muss die Motorleistung reduziert werden.

Daher ist es nicht möglich, einen Horizontalflug mit einer festgelegten Geschwindigkeit in einer bestimmten Höhe nur mit Gas oder Höhenruder aufrechtzuerhalten.

Natürlich wird das Flugzeug in unterschiedlichen Höhen auf unterschiedliche Leistungseinstellungen für eine feste Höhenrudereinstellung getrimmt.

Eine Möglichkeit, dies zu verstehen, besteht darin, dass die Energie erhalten bleibt und wenn die kinetische Energie geändert wird (durch Änderung der Geschwindigkeit), sollte auch die potenzielle Energie (Höhe) für einen Horizontalflug geändert werden. Andernfalls trimmt sich das Flugzeug auf eine andere stabile Höhe.