Ist die Auftriebskraft beim Abstieg geringer als das Gewicht?

Der in der Frage wiedergegebene Inhalt untersucht im Grunde, was passiert, wenn wir den Flügel plötzlich auf den Anstellwinkel bringen, der erforderlich ist, um eine bestimmte G-Last zu erzeugen, während wir mit einer bestimmten Fluggeschwindigkeit fliegen. Der in beiden Fällen angegebene Auftriebswert – 4166 Pfund – ist zweifellos NICHT das Gewicht des Ultraleichtflugzeugs. Es ist zweifellos viel höher als das Gewicht des Ultraleichtflugzeugs. Wir betrachten hier NICHT eine Situation, in der Nettokraft und Nettobeschleunigung Null sind, daher wirft dieser Inhalt wirklich kein Licht auf die gestellten Fragen.

In Bezug auf den in der Frage wiedergegebenen Inhalt ist nicht klar, warum der Fragesteller glaubt, dass der rote Pfeil auf eine Klettersituation und der blaue Pfeil auf eine Tauchsituation hinweist. Jedenfalls hat der in der Frage wiedergegebene Inhalt nichts mit den Kräften bei einem stationären Steig- oder Sinkflug zu tun.

Zu den gestellten Fragen...

"Muss die Auftriebskraft beim Abstieg nicht geringer sein als das Gewicht?"

Ja, sowohl bei einem stationären Aufstieg als auch bei einem stationären Abstieg ist der Auftrieb geringer als das Gewicht. Um dies besser zu verstehen, denken Sie daran, dass der Auftrieb im Zusammenhang mit dem Flügelflug so definiert ist, dass er senkrecht zur Flugbahn des Flugzeugs durch die Luftmasse wirkt, nicht vertikal. In ähnlicher Weise ist der Luftwiderstandsvektor so definiert, dass er parallel zur Flugbahn des Flugzeugs durch die Luftmasse wirkt, und in erster Näherung kann der Schubvektor oft so betrachtet werden, dass er auch parallel zur Flugbahn des Flugzeugs durch die Luftmasse wirkt. Infolgedessen trägt der Schub einen Teil des Flugzeuggewichts bei einem stationären Steigflug und der Luftwiderstand einen Teil des Flugzeuggewichts bei einem stationären Sinkflug, und in beiden Fällen wird der Auftriebsvektor des Flügels verringert. Um die Kraftvektordiagramme zu sehen, die diese Situationen veranschaulichen, besuchen Sie diese verwandten Antworten auf verwandte Fragen:

Was erzeugt Schub entlang der Fluglinie in einem Segelflugzeug?

Ist Heben beim Klettern gleich schwer?

(Anmerkung: Um die im ersten Link oben gezeigten Vektordiagramme auf den Fall eines Motorgleitens oder Motortauchens anzuwenden, ersetzen Sie einfach das Etikett "Widerstand" durch das Etikett "Widerstand minus Schub" - ähnlich wie das Etikett "Schub minus ziehen" erscheint in den Diagrammen im zweiten Link oben.)

"Beeinflusst das Sinken mit einer Fluggeschwindigkeit, die viel niedriger ist als die Tauchgeschwindigkeit (Vd) des Flugzeugs, die Sinkgeschwindigkeit des Flugzeugs?"

Ja, für eine gegebene Drosselklappenstellung oder eine gegebene Schubkraft oder eine gegebene Leistung, wenn wir die Fluggeschwindigkeit ändern, ändern wir die Sinkgeschwindigkeit. Im Allgemeinen wird die langsamste Sinkgeschwindigkeit erreicht, wenn man nur etwas schneller als die Stallgeschwindigkeit fliegt.

Bei einem Sinkflug mit konstanter (vertikaler) Geschwindigkeit ist der Auftrieb gleich dem Gewicht des Fahrzeugs.

Eine vertikale Beschleunigung tritt nur auf, wenn die vertikale Nettokraft ungleich 0 ist.

Die Zeit, in der der Auftrieb geringer als das Gewicht ist, ist also, wenn das Flugzeug den Sinkflug startet oder beschleunigt oder einen Steigflug stoppt oder verlangsamt.

In ähnlicher Weise ist die Auftriebskraft nur dann größer als das Gewicht des Flugzeugs, wenn das Flugzeug stoppt oder einen Sinkflug verlangsamt oder einen Steigflug beginnt oder beschleunigt.

Zuerst ein Kompliment an @quiet flyer für die Entschlüsselung der mit der Frage bereitgestellten Daten. Es ist nichts falsch daran, zu einer Flugschule zu gehen und eine "Bodenstunde" zu nehmen, wenn es etwas im POH gibt, das einer Erklärung bedarf.

Zweitens, um zu beleuchten, wie wichtig es ist, Vektordiagramme korrekt zu machen und zu berücksichtigen, "was Geschwindigkeit in welche Richtung erzeugt". Aus diesem Grund ermöglicht die Verwendung des Gravitationsvektors als universelle Referenz für Richtung und Größe buchstäblich, Kraftvektoren maßstabsgetreu zu zeichnen, sie in vertikale und horizontale Komponenten zu zerlegen und zu verstehen, was mit Richtung und Geschwindigkeit zu tun hat. Leider übersehen so viele Menschen eine sehr offensichtliche Tatsache, dass sich ein Flugzeug, das schwerer als ein Flugzeug ist, im Flug bewegen muss, und in einer aerogravimetrischen Umgebung, um im stationären Zustand 0 Beschleunigung zu sein, der Schubvektor in Richtung der Geschwindigkeit durch Luftwiderstand ausgeglichen ist .

Ja, alle schwereren Flugzeuge im stationären Flug brauchen "Schub", um sie in Bewegung zu halten. ZEICHNEN SIE DEN SCHUB-VEKTOR DIREKT GEGENÜBER DEM ZIEH-VEKTOR EIN, und mal sehen, was passiert:

Fallschirm gerade nach unten. Richtung gerade nach unten. Kraftquelle Schwerkraft. Ziehen Sie nur die Quelle anheben. Horizontalgeschwindigkeit keine. Widerstands- und Schwerkraftvektoren sind gleich und heben sich im stationären Zustand bei einer bestimmten Geschwindigkeit auf.

Gleiter im absteigenden stationären Zustand. Richtung zur Erde abgewinkelt. Kraftquelle Schwerkraft. Heben Sie den Quellwiderstand und das Tragflächenprofil an. Horizontale und vertikale Geschwindigkeit. Die vertikale Widerstandskomponente trägt zum vertikalen Auftrieb bei (widersteht der Schwerkraft). Die horizontale Auftriebskomponente sorgt für eine Vorwärtsbewegung und gleicht die horizontale Widerstandskomponente im stationären Zustand aus. Für den "Puristen" ist der Auftrieb geringer als die Schwerkraft, aber dies berücksichtigt nur die vertikale Komponente des Auftriebs!

Motorflugzeug aufsteigend. Richtung abgewinkelt von der Erde weg. Energiequelle Flugzeugtreibstoff. Quellenpropeller und Tragflügel anheben. Horizontale und vertikale Geschwindigkeit. Die vertikale Widerstandskomponente GEGEN die vertikale Auftriebskomponente. Horizontale Auftriebs- und Widerstandskomponenten GEGEN die horizontale Flugrichtung. Was kompensieren MUSS, um einen stationären Flug aufrechtzuerhalten: der Schubvektor. Dies trägt zur vertikalen Auftriebskomponente bei, um den vertikalen Widerstand auszugleichen, und zur "Vorwärts"-Bewegungskomponente, die den horizontalen Widerstand und die horizontalen Auftriebskomponenten ausgleicht.

Jeder, der schon einmal einen fast stromabrissgetriebenen Langsamflug mit kreischendem Motor bei hohen Drehzahlen gemacht hat, weiß, was ich meine.

Mit der Schwerkraftvektorkonstante WRT zur Erde und Widerstand, Auftrieb und Schub, ausgedrückt als vertikale und horizontale Komponenten, können die alten vier Flugkräfte verwendet werden, um einen stationären Flug unabhängig von der Richtung zu beschreiben.