Kehrt sich der Auftriebsvektor beim Rückenflug um?

Ich habe einen Physikprofessor sagen hören, dass, wenn ein Flugzeug in Rückenlage fliegt, der Flügel einen signifikanten Anstellwinkel annimmt (indem er den Steuerknüppel nach vorne drückt), um weiterhin den notwendigen "Aufwärts"-Auftriebsvektor zu erzeugen, um einen Horizontalflug aufrechtzuerhalten. Ich bin verwirrt. Ich dachte, der Auftriebsvektor ist tatsächlich umgekehrt und zeigt während des umgekehrten SUSTAINED-Geradeausflugs zum Boden (nicht nach oben)? Was fehlt mir hier? Der horizontale Stabilisator ist im Grunde ein umgekehrtes Tragflächenprofil, und sein "Auftriebsvektor" zeigt nach unten, was dem Flugzeug eine Heckkraft verleiht. Wie unterscheidet sich der Flügel, wenn er umgekehrt ist?

Tatsächlich implizierte Ihre Verwendung des Begriffs "gerade und eben" automatisch "nachhaltig", aber danke, dass Sie es expliziter gemacht haben.

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Bei einem anhaltenden horizontalen Rückenflug erzeugt der Flügel eine himmelwärts gerichtete Auftriebskraft. In den meisten Flugzeugen übt der Pilot eine erhebliche „Schub“-Kraft auf den Steuerknüppel oder Steuerknüppel aus, was dazu führt, dass der Steuerknüppel oder Steuerknüppel weit vor der Position ist, in der er sich im geraden aufrechten Flug bei der gleichen Fluggeschwindigkeit (oder bei jeder Fluggeschwindigkeit dafür) befinden würde egal.) Unabhängig vom Profil des horizontalen Leitwerks ist es in der Lage, eine Auftriebskraft im Referenzrahmen des Flugzeugs zu erzeugen, wenn das Höhenruder ausreichend ausgelenkt ist. Aufgrund des Abwinds vom Flügel kann die erforderliche Durchbiegung geringer sein, als Sie es sonst erwarten würden.

Die meisten Höhenleitwerke haben symmetrische Tragflächen.

"Wie unterscheidet sich der Flügel, wenn er umgekehrt ist?" -- die Position des Aufzugs ist entscheidend. Bei ausreichender Auslenkung des Steuerknüppels nach vorne wird die Oberseite des Flügels eher als die Unterseite dem Luftstrom präsentiert.

Sogar ein Flügel mit flachem Boden und gekrümmter Oberseite kann auf diese Weise einen Rückenflug aufrechterhalten. Beispiele sind die funkgesteuerten Modellsegelflugzeuge Gentle Lady und Radian, von denen ich schätze, dass sie einen Gleitwinkel von 20 Grad unter dem Horizont oder besser im Power-Off-Rückwärtsflug aufrechterhalten können, vorausgesetzt, sie sind mit ausreichend Höhenruderweg eingerichtet. Es ist auch möglich, in einem ferngesteuerten Modellflugzeug mit nur mäßiger Motorleistung (z. B. kein dauerhafter senkrechter Steigflug) einen dauerhaften Rückenflug mit konstanter Höhe selbst mit stark ausgefahrenen Klappen (etwa 45 Grad) in der üblichen Richtung in der zu demonstrieren Bezugsrahmen des Flugzeugs. Auch hier ist ein Schlüssel, ausreichend Hubweg zu haben.

Denken Sie daran, dass sich bei einem unbeschleunigten Linearflug die Nettokraft zu Null addieren muss. Die Kräfte im anhaltenden linearen Rückenflug sind Gewicht, Schub, Luftwiderstand und Auftrieb. Die Vektorsumme dieser Kräfte könnte niemals Null sein, wenn der Flügel eine erdwärts gerichtete Kraft erzeugen würde.

Denken Sie auch daran, dass (mit Ausnahme von scheinbaren Kräften, die durch schnelle Rotationsraten entstehen, die von einem weit vom Schwerpunkt entfernt sitzenden Piloten wahrgenommen werden) die Kraft, die ein Pilot im Flug "fühlt", nichts anderes ist als die vom Flugzeug erzeugte aerodynamische Nettokraft, die normalerweise dominiert wird von die von den Flügeln erzeugte Auftriebskraft. Wenn Sie während eines anhaltenden Rückenflugs in den Sicherheitsgurten hängen, ist die Kraft, die Sie von den Sicherheitsgurten spüren, die sich in Ihre Schultern eingraben, wirklich die himmelwärts gerichtete Kraft, die von den Flügeln erzeugt wird. Umgekehrt, wenn Sie spüren, wie die Sitzfläche leicht gegen Sie drückt, während Sie mit einer reduzierten, aber immer noch positiven G-Belastung über die Oberseite einer Schleife schweben, ist dies wirklich die von den Flügeln erzeugte erdwärts gerichtete Kraft.

Dies ist am einfachsten bei einem vollsymmetrischen Flügel zu verstehen, der bei Kunstflugzeugen tatsächlich beliebt ist. Die Richtung des "Auftriebs" hat nichts mit Himmel oder Boden zu tun und alles mit Ihrem Anstellwinkel zum relativen Wind.

Wenn Sie umgekehrt sind, drücken Sie einfach (wie der Professor sagte) den Stock nach vorne, wodurch der Wind die "Oberseite" Ihres Flügels trifft. Umgekehrt funktioniert dies, da der Lift jetzt in Richtung Ihres Bodens geht, die Schwerkraft jedoch in Richtung Ihres Kopfes.

Mit der rechten Seite nach oben lässt du den Wind gegen die Unterseite deines Flügels schlagen, indem du den Stock zurückziehst.

Habe es. Super einfach zu verstehen, wenn der Flügel symmetrisch ist. Ich bin nur so daran gewöhnt zu denken, dass Luft, die über die Oberseite eines gewölbten Flügels strömt, einen Abwind erzeugt, der eine Auftriebskraft nach oben erzeugt. Sie sagen, dass dieser Downwash auch auf der ungewölbten Seite des Flügels im Rückenflug auftreten kann?
@PatrickSpalding - Das kann es sicher - das Tragflächenprofil meines ferngesteuerten Segelflugzeugs "Gentle Lady" ist unten flach und oben gekrümmt, kann aber umgekehrt fliegen. Kommt ziemlich steil herunter, vielleicht liegt der Gleitwinkel 20 Grad unter der Horizontalen, aber es kann es tun. Dito für "Radian" RC-Motorsegler ohne Strom.