Ich habe (erfolglos) versucht, die Beziehung zwischen der Fluggeschwindigkeit eines Starrflügel-UAV in verschiedenen Flugphasen herauszufinden. Was ich meine, ist, dass ich gerne die Reihenfolge der Fluggeschwindigkeiten vom größten zum kleinsten wissen würde, die für ein Flugzeug (insbesondere ein UAV mit einer Flügelspannweite von beispielsweise 5 m) während des Steigflugs, der Reise und des Abstiegs zu erwarten sind. Die Antwort, nach der ich suche, lautet beispielsweise so: Vom größten zum kleinsten wird die Fluggeschwindigkeit voraussichtlich wie folgt geordnet -> Kreuzfahrt> Steigen> Abstieg (dies wäre übrigens meine Vermutung).
Ich weiß auch, dass der Auftriebskoeffizient mit Anstellwinkel, Fluggeschwindigkeit und Luftdichte variiert, aber ist es möglich, eine solche qualitative Analyse durchzuführen, um eine erwartete Reihenfolge wie diese für verschiedene Flugstadien zu finden? Wenn ich nur die Beziehung zwischen Auftriebskoeffizient und Fluggeschwindigkeit betrachte, würde ich nach meiner vorherigen Vermutung erwarten, dass der Auftriebskoeffizient während des Reiseflugs kleiner und während des Steig- und Sinkflugs größer ist. Ist das richtig?
Beobachtungs-UAVs werden in einem engen Bereich von Auftriebskoeffizienten geflogen. Das sieht man an ihren Flügeln: Sie haben wie Segelflugzeugflügel eine sehr hohe Streckung und ein stark gewölbtes Flügelprofil. Wenn Sie sich die optimalen Geschwindigkeiten für Propeller- und Turbofan-Flugzeuge ansehen, treibt ein hohes Seitenverhältnis den optimalen Auftriebskoeffizienten auf hohe Werte, was sich in einer niedrigen kalibrierten Luftgeschwindigkeit niederschlägt. Beachten Sie, dass das Fliegen in der Höhe nicht unbedingt bedeutet, dass sie mit einer niedrigen wahren Luftgeschwindigkeit arbeiten. Details hängen von der Höhe ab, in der sie betrieben werden.
Schauen wir uns als Beispiel den MQ-1 Predator an. Sein Seitenverhältnis beträgt 19, und mit all den Vorsprüngen würde ich den Nullauftriebswiderstandsbeiwert auf nicht weniger als 0,025 schätzen. Dies bedeutet, dass der optimale Auftriebskoeffizient für das Herumlungern nahe bei 2 liegt, was wahrscheinlich über dem maximalen Auftriebskoeffizienten des Flügelprofils liegt. Für kolbengetriebene Flugzeuge ist die beste Steiggeschwindigkeit identisch mit der optimalen Loiter-Geschwindigkeit, daher sollte der Predator während der gesamten Mission nahe seiner Stallgeschwindigkeit von 54 Knoten geflogen werden, um die maximale Ausdauer aus dieser Flugzeugzelle herauszuholen. Beachten Sie, dass die maximale g-Kraft, der die Flugzeugzelle standhalten kann, nur 2 beträgt, was bedeutet, dass die Höchstgeschwindigkeit auf 76,4 Knoten begrenzt werden muss, um strukturelle Schäden durch das Fliegen in Böen zu vermeiden.
Ein weiteres Indiz ist die geringe Bodenfreiheit der Leitwerke: Das Raubtier landet in seiner regulären Fluglage ; Es besteht keine Notwendigkeit, das Flugzeug zu verlangsamen, wenn es zur Landung ankommt.
Kurze Antwort: Der Auftriebsbeiwert ist in allen Flugphasen hoch (0,8 bis 1,4), während die wahre Fluggeschwindigkeit von der Höhe abhängt. Turbofans fliegen tendenziell schneller als Flugzeuge mit Kolbenantrieb, aber der Unterschied ist marginal.
Ich habe Ihre Frage mehrmals gelesen und werde versuchen, sie zu beantworten. Hoffentlich verstehe ich dich richtig. Zuerst würde ich für die größte bis zur kleinsten Geschwindigkeit Abstieg> Kreuzfahrt> Aufstieg bestellen. Man kann sich das so vorstellen, dass Sie während eines Aufstiegs potenzielle Energie (Höhe) aufbauen. Wenn diese Energie auf Ihrer Reiseflughöhe ein Plateau erreicht, hören Sie auf, in potenzielle Energie zu investieren, und maximieren Ihre kinetische Energie (Reisegeschwindigkeit). Während des Abstiegs muss Energie abgelassen werden, da Sie Ihre potenzielle Energie (Höhe) senken und in kinetische Energie (Abstiegsgeschwindigkeit) umwandeln.
Die grobe Annahme ist, dass Ihre UAV-Leistungseinstellung während aller drei Flugphasen ungefähr gleich bleibt.
In diesem Beispiel ist der Auftrieb während des Aufstiegs am größten, wenn Sie in potentielle Energie investieren und nicht so viel kinetische Energie verbrauchen.
Der Abstieg hätte den geringsten Auftrieb, weil Sie bereit sind, potenzielle Energie gegen kinetische Energie einzutauschen, und die Höhe abnimmt und die Geschwindigkeit zunimmt.
Vergiss meinen ursprünglichen Kommentar, ich glaube, ich habe deine Frage damals nicht verstanden.
Mongo
UAV-Student