Warum sollte zur Berechnung von VstallVstallV_{stall} CL,maxCL,maxC_{L,max} verwendet werden und nicht CL,minCL,minC_{L,min} (das wäre umsichtiger)?

Die Stallgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der Sie das Flugzeug noch im Horizontalflug fliegen können . Das ist wichtig, denn streng genommen tritt Stall bei einem bestimmten Anstellwinkel auf, nicht bei einer bestimmten Geschwindigkeit. Mit anderen Worten, Sie können ein Flugzeug sicher weit unter der Stallgeschwindigkeit fliegen - das Problem ist, dass Sie es mit der Nase nach unten tun, um den Anstellwinkel auf einem Minimum zu halten (und dass Sie dadurch den Stall schnell überschreiten werden Geschwindigkeit wieder - hey, wir haben gerade ein Stall-Recovery-Manöver gemacht!)

Sehen wir uns also an, was passiert, wenn wir uns der Überziehgeschwindigkeit aus einer höheren Geschwindigkeit nähern, während wir gerade fliegen. Wenn wir langsamer werden, müssen wir unseren Anstellwinkel erhöhen, um einen Horizontalflug aufrechtzuerhalten - auf diese Weise erhöhen wir den$C_L$des Flügels, um den Auftrieb zu halten$L(=W)=\frac{1}{2}\rho VSC_L$konstant beim Reduzieren unserer$V$. Im Idealfall möchten wir unsere stetig steigern$C_L$wie wir unsere reduzieren$V$- Dies bedeutet jedoch, dass wir unseren AoA (Anstellwinkel) weiter erhöhen, bis er einen kritischen Punkt überschreitet, an dem das Schaufelblatt aufgrund der Strömungsablösung an der Saugseite des Schaufelblatts stehen bleibt.

Also wirklich, mit$C_{L,min}$wäre unsinnig - wenn deine Flügel bei so niedriger Geschwindigkeit einen so niedrigen Auftriebsbeiwert hätten, das kann ich dir garantieren$W>L$, dh Sie stürzen vom Himmel. Wir müssen unsere erhöhen$C_L$Horizontalflug zu halten, und die Stallgeschwindigkeit ist genau der Punkt, an dem wir unsere nicht mehr steigern können$C_L$, oder anders gesagt, wir sind genau bei angekommen$C_{L,max}$.

Es wurden mehrere Stall-Geschwindigkeiten definiert. Zum Beispiel listet der 14 CFR §1.2 Abkürzungen und Symbole die folgenden Stallgeschwindigkeiten auf:

$V_{S}$bezeichnet die Überziehgeschwindigkeit oder die minimale Dauerfluggeschwindigkeit, bei der das Flugzeug steuerbar ist.

$V_{SO}$bezeichnet die Überziehgeschwindigkeit oder die minimale Dauerfluggeschwindigkeit in der Landekonfiguration.

$V_{S1}$bezeichnet die Überziehgeschwindigkeit oder die minimale Dauerfluggeschwindigkeit, die in einer bestimmten Konfiguration erreicht wird.

$V_{SR}$bedeutet Referenz-Stalldrehzahl.

$V_{SRO}$bedeutet die Referenz-Überziehgeschwindigkeit in der Landekonfiguration.

$V_{SR1}$bedeutet Referenzabrissgeschwindigkeit in einer bestimmten Konfiguration.

$V_{SW}$bedeutet Geschwindigkeit, bei der eine natürliche oder künstliche Überziehwarnung eintritt.

Was Sie fragen, ist die$V_{S}$, die minimale Fluggeschwindigkeit, bei der das Flugzeug steuerbar ist. Kurz gesagt, als$V_{stall} \propto \sqrt{\frac{1}{C_{L}}}$,$C_{L_{max}}$gibt die Mindestgeschwindigkeit an, bei der das Flugzeug steuerbar ist.

Stellen Sie sich ein Flugzeug in einem Horizontalflug vor. Wenn der Pilot die Geschwindigkeit verringern möchte, um einen stabilen, horizontalen Flug beizubehalten, muss er/sie den Anstellwinkel vergrößern, dh den Anstellwinkel erhöhen$C_{L}$. Das kann er bis zum$C_{L}$erreicht$C_{L_{max}}$, wo die Geschwindigkeit minimal wird, während sich das Flugzeug noch in einem stabilen, waagerechten Flug befindet. Wird die Geschwindigkeit weiter reduziert, verliert das Flugzeug an Auftrieb; Diese Geschwindigkeit gibt die Überziehgeschwindigkeit des Flugzeugs an.

Sie können die Stall-Geschwindigkeit für jede Konfiguration abrufen, indem Sie die verwenden$C_{L}$bei dieser Konfiguration; aber die Werte müssen realistisch sein. Einstellen der$C_{L}$zu sehr niedrigen Werten, um groß zu werden$V_{stall}$macht keinen physikalischen oder praktischen Sinn. Zum Beispiel kann das Flugzeug so eingestellt werden, dass es null (oder sogar negativ) hat.$C_{L_{min}}$, in diesem Fall hat die Überziehgeschwindigkeit keine Bedeutung.

In der Gleichung$W=L=\frac{1}{2}\cdot\rho\cdot V_{stall}^2\cdot S\cdot C_{L,max}$Das Ziel ist es, eine minimale Fluggeschwindigkeit zu finden, die einen Auftrieb gleich dem Gewicht erzeugen kann. Diese Geschwindigkeit variiert in verschiedenen Konfigurationen, aber das Minimum wäre bei maximaler Erzeugung des Anstellwinkels$C_{L,max}$(Auftriebskoeffizient). Der Auftriebsbeiwert ist eine Funktion des Anstellwinkels, des Profils und der Flügelgeometrie.

Die allgemeine Gleichung während des unbeschleunigten Horizontalflugs lautet$L=\frac{1}{2}\cdot\rho\cdot V^2\cdot S\cdot C_{L}$:

• Für eine Vielzahl von Geschwindigkeiten V zwischen der Überziehgeschwindigkeit und der Never Exceed-Geschwindigkeit.
• Für verschiedene Höhen, zwischen unter dem Meeresspiegel und der Stratosphäre.
• Für eine Vielzahl von Anstellwinkeln des Flugzeugs, was einer Reichweite entspricht$C_L$
• Daraus ergeben sich unterschiedliche Auftriebskräfte L.

Es gibt drei unabhängige Variablen in der einen Gleichung, wähle alle drei und der Auftrieb wird gefunden, wähle den Auftrieb und zwei andere und der dritte wird gefunden.

Letzteres tut Raymer. Er stellt den Auftrieb auf das Gewicht W für einen gleichmäßigen, unbeschleunigten Flug ein; er setzt$C_L$Zu$C_{L,max}$; und er findet dann die minimale Geschwindigkeit$V_{min}$mit dem das Flugzeug in einer bestimmten Höhe fliegen kann.

Beachten Sie dies für einen unbeschleunigten Normalflug$C_L$ist immer > 0. Das Minimum$C_L$ist ein negativer Wert für negative AoA und würde bedeuten, dass das Flugzeug kopfüber fliegt.