Stimmt es wirklich, dass bei einem Seitenschlupf mit vollem Seitenruder in einem Schweizer 2-22 oder 2-33-Segelflugzeug die Sinkgeschwindigkeit bei 50 mph Fluggeschwindigkeit höher ist als bei 60 mph Fluggeschwindigkeit?
Stimmt es auch wirklich, dass bei einem Seitenschlupf mit vollem Seitenruder in einem Schweizer 2-22- oder 2-33-Segelflugzeug der Gleitpfad ohne Wind bei einer Fluggeschwindigkeit von 80 km / h steiler ist als bei einer Fluggeschwindigkeit von 60 km / h?
Ich habe mehrere Ausbilder in meinem Segelflugclub gehört, die diese Dinge behaupten. Einige behaupten, dass die Flosse bei höheren Fluggeschwindigkeiten das Ruder überwältigt und den erreichbaren Schlupfwinkel (gemessen an der Gierschnur) verringert.
Ich habe viel Zeit mit diesen Arten von Segelflugzeugen verbracht, aber nie versucht, dieses Problem experimentell zu untersuchen. Aber meine Intuition ist, dass der Schlupfwinkel (gemessen an der Gierschnur) bei einer niedrigeren Fluggeschwindigkeit nicht wesentlich größer ist als bei einer höheren Fluggeschwindigkeit, und dass ein gegebener Schlupfwinkel (gemessen an der Gierschnur) viel mehr Luftwiderstand erzeugt (und auch viel mehr Seitenkraft, was einen größeren Querneigungswinkel zum Ausgleich erfordert) bei einer höheren Fluggeschwindigkeit als bei einer niedrigeren Fluggeschwindigkeit. Daher würde ich erwarten, dass die Sinkrate bei einer höheren Fluggeschwindigkeit höher ist, und ich würde auch erwarten, dass der Gleitpfad bei einer höheren Fluggeschwindigkeit steiler ist.
Die minimale Sinkgeschwindigkeit und die beste L/D-Fluggeschwindigkeit bei diesen Segelflugzeugen liegen beide in der Nähe von 40 mph.
Denken Sie daran, dass der Gleitpfad ohne Wind durch das Verhältnis von Auftrieb zu Widerstand bestimmt wird, das fast gleich dem Verhältnis von Gewicht zu Widerstand ist. Die Frage nach dem Gleitpfad ist also einfach eine Frage, welche Konfiguration mehr Widerstand erzeugt. Es ist auch klar, dass, wenn der Gleitweg im Seitenschlupf mit vollem Seitenruder bei 60 mph tatsächlich steiler ist als bei 50 mph, die Sinkrate bei 50 mph nicht höher sein kann als bei 60 mph.
Da der Zweck des vollen Seitenruderschlupfs darin besteht, den Gleitweg steiler zu machen und das Segelflugzeug näher an den Beginn der Landebahn auf den Boden zu bringen, ist der Gleitwinkel eigentlich der Parameter von größtem Interesse, aber aus welchen Gründen auch immer, in Diskussionen zwischen Ausbildern und Studenten habe ich die Aussage in Bezug auf die Sinkrate genauso oft gehört wie in Bezug auf den tatsächlichen Gleitweg oder Gleitwinkel.
Vollständige Offenlegung: Ich habe genau 3 Stunden in einem Segelflugzeug eingeloggt und bin nie speziell die 2-22 oder 2-33 geflogen.
Allerdings habe ich etwas Erfahrung und Verständnis für Ausrutscher, und die Prinzipien sollten die gleichen sein. Um Ihre Frage zu beantworten, werde ich Zitate aus diesem Artikel auf Boldmethod.com verwenden .
Beim Vorwärtsschlupf wird die Schlupfmenge und damit die Sinkgeschwindigkeit durch den Querneigungswinkel bestimmt. Je steiler das Ufer, desto steiler der Abstieg.
Es gibt jedoch eine Grenze dafür, wie viel Querneigung Sie einführen können, bevor Sie keine konstante Bodenspur mehr halten können.
Bei leichten Flugzeugen ist die Steilheit von Vorwärtsschlupf und Seitenschlupf durch die Menge des verfügbaren Seitenruders oder die Seitenrudergrenze begrenzt. Sie können einen Punkt erreichen, an dem volles Ruder erforderlich ist, um den Kurs beizubehalten.
Wenn Sie sich bereits an diesem Punkt befinden, mit vollem Ruderausschlag, maximal zulässiger Querneigung und konstantem Grundkurs, bleibt nur noch eine Variable übrig - Pitch . Absenken erhöht die Geschwindigkeit und erhöht die Sinkrate.
Wenn Sie die Nase absenken, erhöhen sich sowohl die Fluggeschwindigkeit als auch die Sinkgeschwindigkeit. Die zusätzliche Fluggeschwindigkeit verleiht Ihrem Ruder mehr Effektivität, wodurch Sie den Schlupf erhöhen können. Beim Anheben der Nase verhält es sich umgekehrt.
Damit liegen Sie absolut richtig. Bei richtiger Konfiguration sollte eine höhere Fluggeschwindigkeit zu einer höheren Sinkgeschwindigkeit führen.
Flosse und Seitenruder bilden eine Einheit und bilden ein Tragflächenprofil. Jegliche aerodynamische Wirkung dieser Einheit auf den Schwerpunkt wird bei höherer Fluggeschwindigkeit größer sein. Da die minimale Sinkrate bei etwa 40 mph liegt, sollte der Auftrieb / Widerstand dort für den Gleitwinkel bei 60 mph viel steiler sein. Die Flügel-AOA wird bei 60 mph geringer sein, aber der Gesamtwiderstand ist größer.
Das Schweitzer 2-22-Design verfügt über eine große bauchige Nase (um den hinteren Rumpf aerodynamisch auszugleichen), wodurch das Ruder effektiver wird. Einige Segelflugzeuge haben aus dem gleichen Grund nach vorne gepfeilte Flügel.
Die Form der Nase kann bei 60 mph ein höheres Anti-Ruder-Drehmoment erzeugen. Der "Auftrieb / Schub" des Rumpfes wurde auch als beitragender Faktor bei Drehungen angeführt. Da diese Nase zur Seite giert, kann der Luftstrom über ihre abgerundeten Oberflächen ausreichen, um bei höheren Fluggeschwindigkeiten gegen das Seitenruder zu arbeiten.
Der andere "Anti-Ruder" -Effekt kann von der Konstruktion der hohen Flügel herrühren, bei der die Sicherung einen Teil des Vorwindflügels abschirmen kann, wodurch bei höheren Geschwindigkeiten mehr Drehmoment am Gegenwindflügel erzeugt wird.
Eine dritte Möglichkeit ist, dass bei 60 mph die AOA des Flügels das Ruder "ausblenden" kann oder dass bei 50 mph mehr Abwind auf ihn trifft.
Aber tatsächliche Flugtests können dieses Problem lösen. Werden Spoiler eingesetzt?
Es kann sich herausstellen, dass 80 km/h aufgrund der geringeren Fluggeschwindigkeit nach dem Entfernen des Schlupfes vor der Landung besser sind.