Wie ändert sich der Kurvenradius mit der Geschwindigkeit zwischen Vm und Vs, wie bei einer 180-Grad-Kurve in einer Schlucht?

Ich habe gerade eine Einweisung über Bergfliegen gehört, und es wurde gesagt, dass das Erste oder das Wichtigste, was zu tun ist, falls Sie das Pech haben, sich in einer blinden Schlucht ohne sicheren Ausweg geradeaus wiederzufinden, [und Sie Umdrehen und den Weg zurückgehen müssen, den Sie hineingekommen sind, ist, Strom zu ziehen .

Um auf Kommentare in einigen der folgenden Antworten einzugehen, frage ich nach einer Situation in einem Flugzeug der Allgemeinen Luftfahrt (GA), in der Sie NICHT über ausreichende Fluggeschwindigkeit / Flugzeugleistung verfügen, um "über die Spitze zu gehen", dh einen Immelmann / Cuban durchzuführen Acht oder Hammerhai.

Es wurde festgestellt, dass dies der empfohlene Ansatz ist, da der Wenderadius des Flugzeugs von der Geschwindigkeit abhängt und je langsamer Sie fahren, desto enger die Kurve und desto kürzer die Entfernung zum Wenden. (Ich vermute, dass dies auf einer vereinfachten Lesart der Kurvenradiusformel beruhen könnte R = v 2 / G , ohne zu berücksichtigen, dass unterhalb der Manövriergeschwindigkeit ( v M ), G variiert auch mit v 2 ).

HINWEIS. Mit G meine ich das Flugzeug-G oder den Belastungsfaktor (Ingenieure verwenden den Buchstaben N), der im Allgemeinen gleich dem Auftrieb geteilt durch das Flugzeuggewicht ist, und speziell in dieser Ausgabe das radiale G oder die horizontale Komponente des Gesamtflugzeug G, das das Flugzeug dreht und nicht nur in der Luft hält.

Ich habe aus verschiedenen Gründen immer genau das Gegenteil (über die Leistungseinstellung) gedacht und mich entschieden, die Physik / Aerodynamik-Analyse durchzuführen und zu sehen, was das vorhersagt.

Ohne die Mathematik durchzugehen, kam ich zu dem Ergebnis, dass der Kurvenradius in einer Kurve mit maximaler Leistung (AOA bei C L m a x ), wäre

R ≅ v 2 v 2 − v s 2

wo:

  1. R .... Kurvenradius
  2. v .... Flugzeug wahre Luftgeschwindigkeit
  3. v S ... Stallgeschwindigkeit (TAS)

Dies basiert auf der Annahme, dass wir uns unterhalb der Manövriergeschwindigkeit befinden ( v M , oder wie wir es nannten v c (Corner Velocity) in der USAF), so dass wir durch Stall AOA und nicht durch Placard G-Limits begrenzt sind und dass wir einen Horizontalflug oder zumindest eine kontrollierbare Sinkgeschwindigkeit aufrechterhalten müssen. Das heißt, wir müssen einen Querneigungswinkel beibehalten, der nicht größer ist als der, der eine vertikale Auftriebskomponente erzeugen würde, die ausreicht, um die Nase am weiteren Absinken zu hindern. Je langsamer und näher wir dem Stall kommen, desto weniger Querneigung können wir also halten (und desto weniger Auftrieb dreht das Flugzeug tatsächlich). Wie ich mich von der Luftwaffe erinnere, ist der Wenderadius unten konstant v M , und daher ist der kritischste Aspekt dieses Problems das Verhindern von Strömungsabriss, Kontrollverlust und Drehen in den Boden. plus, halten Sie die Fluggeschwindigkeit so hoch wie möglich (unten v m ) ermöglicht es uns, den größtmöglichen Querneigungswinkel zu verwenden, bei dem wir die größtmögliche horizontale Komponente des Flügelauftriebs erhalten, um uns umzudrehen.

Wenn ich die obige Gleichung zeichne, bekomme ich das, was ich erwartet habe, das unten v M , der Wenderadius ist mehr oder weniger konstant, außer dass er umso größer wird, je näher man dem Strömungsabriss kommt (was sinnvoll ist, da man beim Strömungsabriss überhaupt nicht drehen kann!). Für ein Flugzeug mit einer Strömungsabrissgeschwindigkeit von etwa 59 km, The Das Diagramm sah wie folgt aus: Vertikal ist der Wenderadius (ft) und horizontal ist die wahre Fluggeschwindigkeit):

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Der Knick in der Grafik bei etwa 112 Knoten liegt daran, dass ich a angenommen habe 3.8 G Flugzeug, also v M wäre v s 3.8 oder ungefähr 112 Knoten. Danach sind wir durch das Schild G und nicht durch AOA begrenzt, und der Wenderadius ist gerecht v 2 / G .

Also, wenn Sie bemerken, dass der Wenderadius entgegen meiner Erwartung unten nicht annähernd konstant ist v M , oder unter Berücksichtigung des Querneigungswinkels allmählich den gesamten Weg erhöhen, während Sie langsamer werden v M zu v S . Nein, es nimmt zunächst allmählich ab (wenn auch nicht viel), bis es ein Minimum von etwa 25 Knoten darüber erreicht v s , und tut dann , was ich erwartet hatte, es steigt asymptotisch auf die Stall-Geschwindigkeitslinie an.

Meine Frage ist also, warum aus physikalischer Sicht der Kurvenradius zuerst abnimmt, wenn wir langsamer werden v M zu v S ? Gibt es eine physikalische Erklärung für dieses Phänomen?

Dies wirkt sich nicht auf das Gesamtergebnis aus (es ist immer noch absolut sinnvoll, Leistung hinzuzufügen, um das Abfließen der Fluggeschwindigkeit zu minimieren und so weit wie möglich vom Strömungsabriss entfernt zu bleiben, anstatt die Leistung absichtlich zu reduzieren, langsamer zu werden und einen Strömungsabriss zu riskieren), aber wenn ich gehe Um dies zu erklären, sollte ich in der Lage sein zu erklären, warum sich die Kurve aus Pilotenperspektive so verhält.

Sie haben selbst eine Formel hergeleitet und fragen jetzt nach einer physikalischen Erklärung Ihrer Formel? Wenn ich das richtig verstehe, sehe ich nicht, wie jemand außer Ihnen Ihre Frage vernünftig beantworten könnte. (Zumal sich als Antwort herausstellte "die Ableitung, die ich Ihnen nicht gezeigt habe, enthält einen Fehler".)
Lesen Sie die Antwort, die ich unten gepostet habe. Sie haben Recht, die Gleichung, die ich im ersten Beitrag hergeleitet hatte, war fehlerhaft. Als mir das klar wurde, habe ich die Frage zunächst gelöscht und wurde höflich darüber informiert, dass es hier am besten ist, sie so zu belassen, wie sie ursprünglich gepostet wurde, damit andere von der ursprünglichen Frage und der Erklärung, warum sie fehlerhaft war, profitieren können. Ich stimme zu.
Mann, ich würde in so einer Situation niemals den Strom ziehen. Ich würde hochziehen, während ich den Gashebel durch die Firewall schalte. Ja, ich möchte, dass die Fluggeschwindigkeit sinkt – aber ich würde nicht versuchen, dies zu erreichen, indem ich den Gashebel nach hinten ziehe!
Verlangsamen, wenn es bereits unterhalb der Manövriergeschwindigkeit liegt, ist das Gefährlichste und absolut Schlechteste, was man tun kann. Je langsamer Sie sind, desto weniger Energie müssen Sie zum Wenden aufwenden, desto größer wird Ihr engster Wenderadius sein und, was am wichtigsten ist, desto näher kommen Sie einem Strömungsabriss, Trudeln und Tod.

Antworten (3)

Der Rat, vor dem Wenden Kraft zu ziehen, ist nur dann gut, wenn Sie nicht klettern können. Was ich gelernt habe, ist, hochzuziehen und dann die Kurve mit niedriger Geschwindigkeit, aber einer größeren Höhe zu fahren. In normalen Schluchten sollte dir das auch mehr Manövrierraum verschaffen.

Beim Segelfliegen in den Alpen lernt man die "Bayernkurve". Das ist fast eine Hammerhead-Kurve , aber nicht wie ein echter Hammerhead senkrecht geflogen, sondern mit möglichst steilem Steigwinkel. Das Fliegen in einem steilen Anstieg verringert den Lastfaktor und hilft, die Kurve enger zu machen.

Die Geschwindigkeit sollte nicht nur so niedrig sein, wie es der Ladefaktor zulässt, sondern Sie sollten auch mit dem höchstmöglichen Auftriebskoeffizienten fliegen. Dies bedeutet, dass Sie alle Ihnen zur Verfügung stehenden Vorrichtungen zur Erhöhung des Auftriebs verwenden, was bei einem Steigflug den Schub einschließt. Das Fliegen mit vollen Klappen erhöht den Luftwiderstand, was ein weiterer Grund ist, den Schub nicht zu reduzieren.

Nun zur Formel für den kleinsten Kurvenradius. Dies setzt quasistationäre Bedingungen voraus, sodass kein Steigen und keine Trägheitseffekte enthalten sind. Aber selbst mit diesen Einschränkungen zeigt es, was die einschränkenden Parameter sind. Wir beginnen mit der Auftriebsgleichung, die jetzt die Zentripetalkraft zum Fliegen einer Kurve mit dem Radius enthält R :

L = ρ 2 ⋅ v 2 ⋅ S r e f ⋅ c L = ( m ⋅ g ) 2 + ( m ⋅ v 2 R ) 2
Um zu einer Formel für den Radius zu kommen, müssen wir ihn auf einer Seite isolieren:
R 2 = m 2 ( ρ 2 ⋅ S r e f ⋅ c L ) 2 − ( m ⋅ g v 2 ) 2
Um dies zu vereinfachen, können wir die Geschwindigkeit ausdrücken v durch den Auftriebskoeffizienten wie folgt:
c L = m ⋅ n z ⋅ g ρ 2 ⋅ v 2 ⋅ S r e f ⟹ v 2 = m ⋅ n z ⋅ g ρ 2 ⋅ S r e f ⋅ c L
um anzukommen
R 2 = m 2 ( ρ 2 ⋅ S r e f ⋅ c L ) 2 ⋅ ( 1 − 1 n z 2 )
Die einzigen variablen Parameter für ein bestimmtes Flugzeug und eine bestimmte Höhe sind (neben dem Radius) der Auftriebskoeffizient und der Lastfaktor. Um den Radius zu minimieren, müssen die Teile im Nenner auf der rechten Seite maximiert werden:
R m ich n = m 2 ( ρ 2 ⋅ S r e f ⋅ c L m a x ) 2 ⋅ ( 1 − 1 n z m a x 2 ) = m ⋅ n z m a x n z m a x 2 − 1 ρ 2 ⋅ S r e f ⋅ c L m a x
Was sagt uns das also? Um eine Kurve mit dem kleinstmöglichen Radius zu fliegen, muss Ihr Flugzeug eine geringe Flächenbelastung haben m S r e f , müssen Sie tief fliegen (hohe Luftdichte ρ ) und bei höchstmöglicher Auslastung n z und Auftriebskoeffizient c L .

Je nach maximaler Auslastung ist die Geschwindigkeit im Vergleich zum langsamen Horizontalflug immer noch hoch. Wie hoch, lässt sich in einem Turn-Rate-Diagramm ablesen. Es unterscheidet sich von Ihrem Diagramm, aber nicht so sehr: Verwenden Sie die Linien mit gleichem Radius (die vom Ursprung wegstrahlen) als Basis der Y-Achse und verzerren Sie das Ergebnis so, dass diese Linien parallel werden, und Sie werden am Ende mit deinem Diagramm.

Kurvendiagramm

Kurvendiagramm (eigene Arbeit) für ein kleines Flugzeug. Die fetten, farbigen Linien stellen den maximalen stationären Belastungsfaktor über der Drehzahl für einen gegebenen Triebwerksschub bei verschiedenen Schubeigenschaften über der Drehzahl dar. Die feinen farbigen Linien sind Linien mit gleichem Lastfaktor und die feinen geraden schwarzen Linien, die vom Ursprung ausgehen, sind Linien mit gleichem Kurvenradius. Es ist ersichtlich, dass der minimale instationäre Kurvenradius bei der Kombination aus maximalem Lastfaktor und minimaler Geschwindigkeit erreicht wird; allerdings liegt die Geschwindigkeit aufgrund der hohen Auslastung um einiges über der Mindestgeschwindigkeit im Horizontalflug. Außerdem reicht der zur Verfügung stehende Schub nicht für einen stationären Flug, so dass an dieser Stelle ein Energieverlust entsteht, der durch Hinzufügen von Sinkgeschwindigkeit oder Ablassen von Steiggeschwindigkeit ausgeglichen werden muss.

Meine Frage ist, warum aus physikalischer Sicht der Kurvenradius zuerst abnimmt, wenn wir von V aus langsamer werden M zu v S ? Gibt es eine physikalische Erklärung für dieses Phänomen?

Wenn Sie sich dem Punkt mit dem kleinsten Kurvenradius aus hoher Geschwindigkeit nähern, indem Sie langsamer werden, c L vergrößert und im Nenner den Radius schrumpfen lässt. Eine weitere Bewegung zu niedrigeren Geschwindigkeiten, weg vom Punkt des kleinsten Radius zu niedrigeren Geschwindigkeiten, bedeutet, dass sowohl der Auftriebskoeffizient c L und der Ladefaktor n z sinkt, so die Laufzeit n z m a x n z m a x 2 − 1 im Zähler wächst, während der Nenner abnimmt. Das bedeutet, dass bei niedrigerer Drehzahl R wieder ansteigt. Der Wenderadius sollte bei Manövriergeschwindigkeit, die Sie V nennen, am kleinsten sein M sollte aber richtiger genannt werden v EIN . Da Ihre Gleichung den maximalen Auftriebsbeiwert in Bezug auf die Stallgeschwindigkeit bei 1g ausdrückt, modifiziere ich meine Gleichung entsprechend mit einem Ausdruck, der für das Flugregime bei maximalem Auftriebsbeiwert gilt (sozusagen links vom Knick):

R = m ⋅ n z n z 2 − 1 ⋅ g ⋅ v 2 ρ 2 ⋅ S r e f ⋅ c L m a x ⋅ g ⋅ v 2 = v 2 g ⋅ ( v 2 v m ich n 2 ) 2 − 1 = v 2 ⋅ v m ich n 2 g ⋅ ( v 4 − v m ich n 4 )
wo v m ich n ist die Überziehgeschwindigkeit im Horizontalflug. Wenn Sie sich die Einheiten der Parameter auf beiden Seiten ansehen, werden Sie feststellen, dass die obige Gleichung auf beiden Seiten eine Längeneinheit ergibt, während dies nur für Ihre korrigierte Gleichung gilt (die ich als richtig bestätigen kann). Der Kurvenradius sollte sich nicht verringern, wenn Sie sich von der Knickstelle entfernen.

Ich habe herausgefunden, wo ich bei der Ableitung meiner ursprünglichen Formel durcheinander gekommen bin, und sie korrigiert (siehe Antwort, die ich oben gepostet habe). Ich bin auf die gleiche Formel gekommen wie du. Übrigens, im Militär haben wir diese Eckgeschwindigkeit genannt ( v C ), und es war ein grundlegendes Konzept in Basic Fighter Maneuvering (BFM) und Energy Maneuverability Theorie. Übrigens habe ich die Herleitung meiner Formel hinzugefügt, wenn Sie es sich ansehen möchten.

HINWEIS:. Ich habe meine Frage gelöst. Ich hatte einen Fehler bei der algebraischen Ableitung der Formel gemacht, die ich benutzte, um dies grafisch darzustellen. Ich habe sowohl die alte falsche Formel als auch die neue korrigierte Formel eingefügt und die daraus resultierenden Kurven in der Grafik dargestellt.

Ohne die Mathematik durchzugehen, bemerkte ich, dass meine Gleichung falsch war:

FALSCHE FORMEL:

R ≅ v 2 v 2 − v s 2
RICHTIGE FORMEL:
R ≅ v 2 v s 2 g ( v 4 − v s 4 )

wo:

  1. R .... Kurvenradius
  2. v .... Flugzeug wahre Luftgeschwindigkeit
  3. v S ... Stallgeschwindigkeit (TAS)
  4. g .... 32.2 f t / s e c 2

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sobald ich die Formel richtig modifiziert habe, zeigt die Kurve genau das an, was Sie erwarten würden, also ist meine Frage jetzt strittig.

Herleitung:
Ausgehend von der Standardformel für Wenderadien:

1.

R ≅ v 2 G R

wo G R ist der Drehauftrieb (die horizontale Komponente des Auftriebsvektors), geteilt durch das Gewicht, das als radiales G bezeichnet wird, das G, das das Flugzeug tatsächlich dreht und nicht nur im Horizontalflug hält.

Da der Flugzeuglastfaktor oder Gesamt-G ( G T ), radiales G ( G R ) und das 1 G (Gottes G), das das Flugzeug in der Luft hält, bilden ein rechtwinkliges 90-Grad-Dreieck, das im obigen Diagramm dargestellt ist, sie müssen dem Satz des Pythagoras entsprechen, der besagt, dass in einem 90-Grad-Dreieck das Quadrat der Hypotenuse ist muss gleich der Summe der Quadrate der anderen beiden Seiten sein. so,

G R 2 + 1 g 2 = G T 2

G R = G T 2 − 1 g 2

Zurück zur Kurvenradiusformel, wobei der Ausdruck für ersetzt wird G R ,

  1. R ≅ v 2 G T 2 − 1 g 2

Jetzt insgesamt G ( G T ) - Angenommen, wir ermitteln das maximal verfügbare G bei welcher Fluggeschwindigkeit auch immer wir uns befinden, ist einfach der maximal verfügbare Auftrieb ( L = C L m a x ρ v 2 S ), dividiert durch das Flugzeuggewicht

G T = g C L m a x ρ v 2 S W

Wenn wir dies in unsere Gleichung einsetzen, erhalten wir

  1. R ≅ v 2 g 2 ( C L m a x ρ v 2 S ) 2 W 2 − 1 g 2

Hier ist nun der Trick: Der maximal verfügbare Auftrieb bei Überziehgeschwindigkeit v S ist per definitionem gleich dem Flugzeuggewicht, also

W = C L m a x ρ v S 2 S

Dies zu ersetzen und zu vereinfachen,

  1. R ≅ v 2 g ( C L m a x ρ v 2 S ) 2 ( C L m a x ρ v S 2 S ) 2 − 1

und stornieren,

  1. R ≅ v 2 g ( v 2 v S 2 ) 2 − 1

Vereinfachen,

  1. R ≅ v 2 g v 4 v S 4 − v S 4 v S 4

und schlussendlich,

  1. R ≅ v 2 v s 2 g v 4 − v s 4
Was sind die Einheiten Ihrer beiden Achsen?
Horizontal ist die wahre Luftgeschwindigkeit (Geschwindigkeit). Egal welche Einheiten. könnte Knoten oder Meilen pro Stunde sein. Entscheidend ist, dass die Asymptote die Überziehgeschwindigkeit und der Knick die Manövergeschwindigkeit ist. Die vertikale Skala misst den Kurvenradius in Fuß. In den Formeln müssen die Geschwindigkeiten in Fuß/s und der Kurvenradius in Fuß angegeben werden, da sonst die g-Konstante passend skaliert werden müsste.

Kronleuchter. Wenn Sie mit dem Manöver nicht vertraut sind, ist es eine Voraussetzung für die kommerzielle Lizenz und in einer solchen Situation sehr nützlich. Es ist eine 180-Grad-Kehre, die die Fluggeschwindigkeit gegen die Höhe austauscht, während das Flugzeug auf eine langsamere Fluggeschwindigkeit abgebremst wird und somit einen engeren Wenderadius ermöglicht. Persönlich würde ich diese übermäßige Fluggeschwindigkeit lieber gegen Höhe eintauschen, als die Leistung zurückzunehmen, aber kein Ratschlag, der heute hier gegeben wird, ist unbedingt gültig für den jeweiligen Tag, an dem Sie fliegen, das spezifische Flugzeug, das Sie fliegen, das Wetter, die Temperatur, die Dichte, die Höhe und die Schwere der Situation, in der Sie sich befinden. Ja, ich weiß, das klingt wie ein Haftungsausschluss, aber es ist wirklich die Wahrheit - ein Kronleuchter ist großartig, wenn Sie in dem bestimmten Flugzeug, in dem Sie sich befinden, genügend Spielraum haben. In einem STOL-Flugzeug mag es fantastisch sein, aber vielleicht befinden Sie sich in einem Baron, der mit 180 KIAS in einer engen Schlucht fliegt, und haben viel zu lange gewartet, um Ihre Umkehrentscheidung zu treffen, also ist am Ende "der PIC die einzige Autorität für den sicheren Betrieb des Flugzeugs“. Für das, was es wert ist, üben Sie Kronleuchter, um sich die Fähigkeiten zu verschaffen, die Sie benötigen, falls dies erforderlich sein sollte.https://en.wikipedia.org/wiki/Chandelle HINWEIS: Was ich bespreche, ähnelt dem, was unter „CRUISE FLIGHT – BOX CANYON TURN“ unter https://www.mountainflying.com/Pages/mountain zu finden ist -flying/box_canyon_turn.htmlDie allgemeine Idee ist eine Kletterkurve gegen den Wind, um Ihren Fortschritt in Richtung Gelände zu verringern, indem Sie Ihr Flugzeug verlangsamen, um den Wenderadius zu vergrößern, während Sie an Höhe gewinnen - und ich würde nicht empfehlen, unter Vx zu verlangsamen, aber noch einmal, YMMV. Wenn Sie der Meinung sind, dass es eine bessere Methode gibt, antworten Sie bitte mit dieser Methode, anstatt vorzuschlagen "Nee, das wird nicht funktionieren", und denken Sie daran, dass alle Dinge variabel sind - niemand kann Ihnen hier einen vorgeplanten Vorschlag machen, der funktioniert der Tag, an dem Sie fliegen, in dem Flugzeug, in dem Sie fliegen, mit dem Wetter, in dem Sie sich befinden, der Dichtehöhe und der genauen Entfernung vom Gelände und der Fluggeschwindigkeit, mit der Sie operieren. Wenn Sie in Ihrer Planung bereits so weit hinter dem Flugzeug zurückliegen, viel Glück bei jedem Fluchtmanöver, das Sie durchführen.

Oh, und wenn Sie die Wahl haben, führen Sie Ihr Manöver nach Möglichkeit gegen den Wind aus. Dadurch hält Ihr Flugzeug den größtmöglichen Abstand zum Gelände, da sich Ihre Geschwindigkeit über Grund verlangsamt, wenn Sie gegen den Wind drehen. Dies spricht zu Ihrem Titelthema "Wenderadius als Funktion der Geschwindigkeit" auf die gleiche Weise wie der Kronleuchter - nicht nur das Verlangsamen des IAS, sondern auch des GS, was ein Faktor ist, wenn Sie sich von Terra Firma fernhalten.
Sie können Ihre Antwort bearbeiten, anstatt Kommentare hinzuzufügen.
Wenn Sie eine ausreichend hohe Fluggeschwindigkeit haben, um aus der Schlucht herauszuklettern, dann sicher ... Andernfalls ist dies Verrücktheit. Die zweite Hälfte einer Chandelle beinhaltet eine kontinuierliche allmähliche Verringerung des Querneigungswinkels, wenn sich die Fluggeschwindigkeit der minimalen (Stall-) Geschwindigkeit nähert. Der Wenderadius nimmt dramatisch zu, wenn der Querneigungswinkel abnimmt.
Fuß – ja, ich weiß. In manchen Situationen ziehe ich es vor, zu kommentieren, anstatt zu bearbeiten. Charles – ich schlage nicht vor, ein Chandelle durchzuführen, um praktische Teststandards zu überprüfen – passe es wie bei allen Manövern an. Wandeln Sie Ihre Vorwärtsgeschwindigkeit in einer Kletterkurve in Höhe um - positionieren Sie sich in der Nähe einer Kante der Schlucht und so, dass Sie sich in den Wind drehen können. Ein Steigflug verringert sofort den horizontalen Fortschritt und bringt mehr Höhe unter Ihrem Gürtel, verringert Ihre Fluggeschwindigkeit und Geschwindigkeit über Grund und verringert Ihren Wenderadius, was dazu beiträgt, sich vom Gelände fernzuhalten. Passen Sie sich bei Bedarf an.
Wie gesagt, sonst ist das verrückt. Verlangsamen, durch Klettern oder durch Reduzieren der Leistung, reduziert den verfügbaren Auftrieb. und Heben ist das, was Sie zum Wenden brauchen. Ihre Annäherung wird erst dann, wenn Sie dazu kommen, sie einzuleiten, größer und breiter und Sie treffen auf die Wand der Schlucht. Das heißt, wenn Sie nicht zuerst einen Stall-Spin ausführen.
Diese Antwort ist auch ein Beweis für die unglückliche Verbreitung des Missverständnisses, dass je langsamer Sie sind, desto enger die Kurve, aus dem zweiten Satz oben: "... Flugzeuge auf eine langsamere Fluggeschwindigkeit herunterfahren und somit einen engeren Kurvenradius ermöglichen. " . Das ist einfach falsch. Schauen Sie sich meine Ableitung der wahren Beziehung zwischen Kurvenradius und Fluggeschwindigkeit oben an.
Eigentlich wäre Vollgas, Tauchen, 1/2 Schleife, Ausrollen (Immelman) vielleicht sogar noch besser. Man würde hoffen, am Ende des Chandelle geländefrei zu sein. Ein Hammerhead könnte auch funktionieren. Hier hilft Extra-Power, deshalb haben viele „Crop duster“ sie. Und ja, Verlangsamung verkürzt den Kurvenradius.
Robert, dann solltest du natürlich einfach anhalten, dann wäre dein Kurvenradius null. Das Missverständnis, dass Verlangsamung Ihren Wenderadius verkürzt, basiert auf der falschen Annahme, dass das „G“ in der Formel für den Wenderadius unabhängig von V (Geschwindigkeit) ist und unabhängig von der Geschwindigkeit beliebig eingestellt werden kann. Das ist natürlich falsch. Außerdem ist es in einem Flugzeug nicht das Gesamt-G, das Sie "dreht", sondern nur die Komponente des Gesamt-G, die in der Ebene Ihrer Kurve ausgerichtet ist.
Und was das Aufführen eines Immelmanns angeht, ja, sicher, wenn Sie die Fluggeschwindigkeit haben, um einen Immelmann aufzuführen, dann machen Sie weiter. Aber wie viele Flugzeuge haben diese Fähigkeit? Selbst in einem Hochleistungs-Militärjäger (mit Ausnahme derer mit einem Schub-Gewichts-Verhältnis von mehr als 1:1) benötigen Sie eine Mindestfluggeschwindigkeit, um dieses Manöver durchzuführen (Beim F-4 Phantom waren es 450 kts). Ich hielt es nicht für notwendig zu spezifizieren, dass ich bei der Frage nach dem Szenario "Stuck in a Box Canyon" von den typischen GA-Flugzeugen mit typischen Reisefluggeschwindigkeiten spreche, nicht von einer F-15/16 oder Pitt Special at 200 kt.
Anstelle eines Kronleuchters sollten Sie eine Hammerkopfdrehung verwenden. Jetzt ist der Radius am kleinsten, weil die Kurve fast ohne Vorwärtsgeschwindigkeit in der Senkrechten passiert.
Es gelten die gleichen Überlegungen. Wenn Sie die Fluggeschwindigkeit haben, um einen Hammerhead zu machen, befinden Sie sich nicht in dem Szenario, auf das sich diese Frage bezieht. Und wenn Sie dies nicht tun, was werden Sie tun, wenn der Flügel abreißt und Sie abgewürgt sind, 50-60 Grad Nase nach oben, immer noch nach oben in die Schlucht zeigen und die Nase abfällt? Wenn Sie die Fluggeschwindigkeit für einen Hammerhead haben, können Sie auch einen Immelmann oder einen Cuban Eight machen.
@Charles Bretana, es ist gut, dass Sie dies verfolgen, und das Herausdestillieren der richtigen Formeln wird eine großartige Leistung sein. Aus Ihrer Frage geben Sie die Notwendigkeit an, den vertikalen Auftrieb als begrenzenden Faktor aufrechtzuerhalten. Dies ist möglicherweise nicht der Fall. Eine Cessna 172 kann Schleifen, wenn sie zusätzliche Energie hat, selbst wenn sie nicht genügend Schub hat. Beachten Sie alle Manöver: Hammerhead, Immelman, Pitch up 90/Roll 180/Pitch down, Chandelle kann beim Verzögern ausgeführt werden und abgeschlossen werden, bevor zu viel Fluggeschwindigkeit nachlässt.
Es kann am Ende sein, dass das Hinzufügen von Kraft tatsächlich ein guter Schachzug ist, weil 1st, up Sie aus jeder Schlucht herausholt. Wenn das Hochfahren nicht rechtzeitig funktioniert und Kunstflug aus ist, ist der Chandelle am besten geeignet, da der Prop-Wash bei voller Leistung zumindest eine bessere Ruderkontrolle bietet. Ein 172 bei voller Leistung kann unter 40 angezeigt werden (ungenau bei diesen Geschwindigkeiten). Ständige Aufmerksamkeit auf das Ruder ist erforderlich, aber es ist kontrollierbar (nur in der Höhe). Für allgemeines GA können also Kletterturn oder Hammerhead (nach einem Tauchgang) die einzigen Möglichkeiten sein. Viel hängt von der Höhe über dem Canyonboden ab.
@Robert, wie Sie betonen, sind so viele Variablen beteiligt, dass es schwierig (unmöglich?) Ist, einen Algorithmus zu entwickeln, der alle möglichen Optionen berücksichtigt. Aber nach oben (Klettern) WÜRDE helfen, aber nur in dem Maße, in dem der verfügbare Wenderaum zunimmt (wenn sich die Schlucht beim Klettern erweitert), schneller als Ihr Wenderadius zunimmt, wenn Sie langsamer werden. Denn Ihr Kurvenradius wird sich definitiv erhöhen, wenn Sie langsamer werden. Das ist der Punkt, den ich in dieser Frage zu betonen versuche.
Und wenn Sie sich die zweite Antwort ansehen, die ich auf diese Frage gepostet habe, habe ich die richtige Formel (mit ihrer Ableitung) bereitgestellt. Ich hatte bei meiner ersten Ableitung der Formel (wie in der Frage angegeben) einen algebraischen Fehler gemacht, der meine Frage überhaupt erst ausgelöst hat.
@ Charles Bretana. Ich stimme zu, dass Ihre (und Peters) Formeln für die Levelwende gelten. Das „Canyon“-Szenario (in das wir niemals hineinkommen sollten) bietet tatsächlich viele Lösungen. Ich werde versuchen, eine "Notabstiegs"-Technik mit niedrigerer Belastung auszuprobieren und auch den P-Faktor in der langsamen Kurve zu verwenden, um dies zu umgehen. Die Formeln (die der Programmierung hinzugefügt werden können) eignen sich sehr gut für Levelkurven.
@ taurus69, ich muss erwähnen, dass der Artikel, auf den Sie verweisen, falsch ist, da er vollständig auf einer falschen Interpretation der Kurvenradiusformel R = V2 / G basiert. In dieser Formel ist G nicht Flugzeug G, wie der Schreiber annimmt. Es ist radiales G, das G in der Ebene der Kurve. Und er ignoriert auch die Tatsache, dass unterhalb der Manövriergeschwindigkeit G die verfügbare Geschwindigkeit proportional zum Auftrieb ist, der eine Funktion von V im Quadrat ist. Daher erhöht sich der Wenderadius, wenn die Geschwindigkeit abnimmt.
Wie ändert sich der Kurvenradius mit der Geschwindigkeit zwischen Vm und Vs, wie bei einer 180-Grad-Kurve in einer Schlucht?
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