Wie heißt der Effekt, der dazu führt, dass ein Flugzeug in einem Sturzflug in die Höhe steigt?

• Ein Flugzeug mit positiver Nickstabilität (Längsstabilität) neigt dazu, den Anstellwinkel der Trimmung ^{1 unabhängig von der Fluggeschwindigkeit beizubehalten.} Bei jedem anderen Anstellwinkel wäre der Balanceakt zwischen Flügel und Heck aus dem Gleichgewicht geraten und würde ein Nickdrehmoment erzeugen, das den Anstellwinkel verändern würde.

• Bei einem gegebenen Anstellwinkel ist nur eine Fluggeschwindigkeit mit Horizontalflug ² kompatibel . Bei zu geringer Fluggeschwindigkeit ist der Auftrieb geringer als das Gewicht (oder genauer gesagt geringer als die parallel zum Auftriebsvektor wirkende Gewichtskomponente, die relevant ist, wenn die Flugbahn steil nach oben oder unten gerichtet ist) und dies verursacht die Flugbahn nach unten zu krümmen (im Bezugssystem ³ des Flugzeugs ). Wenn die Fluggeschwindigkeit zu hoch ist, ist der Auftrieb größer als das Gewicht (oder genauer gesagt größer als die Gewichtskomponente, die parallel zum Auftriebsvektor wirkt), und die Flugbahn krümmt sich nach oben (im Referenzrahmen des Flugzeugs).

• Da der Anstellwinkel dazu neigt, konstant zu bleiben, folgt daraus, dass eine Aufwärtskrümmung der Flugbahn mit einem Anheben der Nase einhergehen muss.

• Diese ganze Dynamik ist tatsächlich ein Schritt in einer „phugoiden“ Oszillation. Abgesehen davon gibt es keinen bestimmten Namen dafür (außer vielleicht "Tonhöhenstabilität" oder vielleicht einfach " nach oben neigen "!)

• Wir haben hier eine leichte Vereinfachung vorgenommen. Im zweiten Satz haben wir ein Nickdrehmoment mit einer Änderung des Anstellwinkels in Verbindung gebracht. Tatsächlich erfordert jede Änderung der Nickdrehrate des Flugzeugs ein Nickdrehmoment. Es wird also tatsächlich ein gewisses Nickdrehmoment erzeugt, wenn die Nase zu steigen beginnt. Dies impliziert, dass der Anstellwinkel nicht genau konstant bleiben kann. Genauer zu erklären, was hier vor sich geht, würde den Rahmen der ursprünglichen Frage bei weitem sprengen. (Hinweis – die Krümmung des „relativen Windes“, wenn die Flugbahn nicht linear ist, spielt eine Rolle bei der Veränderung der scheinbaren „Dekalage“ zwischen Flügel und Leitwerk.) Die Hauptsache, die man im Auge behalten sollte, ist die Aufwärtskrümmung der Flugbahn wird grundsätzlich durch ein Kräfteungleichgewicht angetrieben , nicht durch ein DrehmomentUngleichgewicht. Es gibt zu viel Geschwindigkeit, also gibt es zu viel Auftrieb, also muss die Flugbahn nach oben gekrümmt sein. In der Zwischenzeit neigt die Nickstabilitätsdynamik des Flugzeugs dazu, den getrimmten Anstellwinkel beizubehalten, wobei die Nase in Bezug auf die Flugbahn in die "richtige" Richtung gerichtet bleibt. Wenn sich die Flugbahn also nach oben zu krümmen beginnt, muss die Nase ebenfalls steigen .

Fußnoten--

1. Das Konzept des "Trimmens" ist nicht darauf beschränkt, was passiert, wenn der Pilot die Steuerung loslässt oder keine Kraft auf die Steuerung ausübt. Es könnte auch beinhalten, was passiert, wenn der Pilot die Kontrollen in einer festen Position hält .

2. Und in erster Näherung ist für flache Tauch- oder Steigwinkel nur eine Fluggeschwindigkeit mit linearem Flug kompatibel, unabhängig davon, ob die Höhe genau konstant ist oder nicht.

3. Bezüglich "im Referenzrahmen des Flugzeugs" - denken Sie darüber nach, in welche Richtung sich die Flugbahn in dem Moment während einer Schleife krümmt, wenn die Flugbahn gerade nach oben oder gerade nach unten gerichtet ist.

Das ist ein Teil dessen, was in einem Phugoid passiert (die „Abfahrt“).

Ein Phugoid oder Fugoid ist eine Flugzeugbewegung, bei der das Fahrzeug aufsteigt und klettert und dann abfällt und absteigt, begleitet von Beschleunigung und Verlangsamung, während es "bergab" und "bergauf" geht.

Wie heißt der Effekt, der dazu führt, dass ein Flugzeug in einem Sturzflug in die Höhe steigt?

Die beste Antwort ist einfach „ Heben “. Der Auftrieb ist vorhanden und übersteigt das Gewicht (oder genau genommen die Komponente des Gewichtsvektors, die parallel zum Auftriebsvektor wirkt), sodass sich die Flugbahn nach oben krümmt und die Nase ansteigt.

Nun, da Flugzeuge auf einen AOA trimmen, werden Sie, wenn Sie es durch eine nach unten gerichtete Höhenrudereingabe in einen Sturzflug zwingen, während Sie auf Horizontalflug getrimmt sind, auf einen niedrigeren AOA (höhere Geschwindigkeit) gezwungen, als es getrimmt ist. Wenn Sie loslassen, wird es herausgezogen, weil es versucht, "Wetterfahnen" (Neigungsstabilität ist einfach eine Wetterfahnentendenz in der vertikalen Ebene um einen bestimmten Versatzwinkel, der durch Trimmkräfte bestimmt wird) zurück zu dem AOA zu bringen, auf den es getrimmt ist.

Die Kräfte, die ihn aus dem Tauchgang herausziehen lassen, sind also Trimmkräfte, wobei Trimmung ein entgegengesetztes Kraftausgleichssystem aus Nickmomenten mit Nase nach unten und Nase nach oben ist, die in einem bestimmten Winkel des Körpers zum Luftstrom ein Gleichgewicht oder eine Trimmung erreichen.

Jegliches Buffeting, das (wie in den Filmen) in der realen Welt auftritt, ist auf Stoßwellen zurückzuführen, die Strömungstrennungen und Turbulenzen verursachen. Aber dafür muss der Tauchgang in den transsonischen Geschwindigkeitsbereich kommen. Bei einem Hochgeschwindigkeitstauchgang, der innerhalb des zugelassenen Geschwindigkeitsbereichs des Flugzeugs bleibt, sollten keine Stöße auftreten.

Wenn Sie es bei einem Tauchgang über die Hand halten, während es auf die ursprüngliche Geschwindigkeit getrimmt ist, wird es nach dem Loslassen von selbst sanft hochziehen und versuchen, seinen Trimm-AOA wiederzugewinnen (es wird dabei seinen Trimm-AOA überschreiten). das und jagt in immer kleineren Abweichungen auf und ab, bis es seine Trimm-AOA - die Phugoid-Oszillation - vollständig wiedererlangt hat).

Nennt sich statische Stabilität.

Ein absteigendes oder tauchendes Flugzeug wird von einer Schwerkraftkomponente nach vorne gezogen, die seine Vorwärtsgeschwindigkeit erhöht.

Eine Erhöhung der Vorwärtsgeschwindigkeit erhöht den Auftrieb um das Quadrat der Geschwindigkeit , wodurch sich die Flugbahn nach oben krümmt.

Wenn die Geschwindigkeit abnimmt, kehrt sich der Prozess um und pendelt sich schließlich bei einer Geschwindigkeit ein, bei der der Flug linear bleibt. Wir steuern dann den Steig-, Sink- oder Horizontalflug, indem wir den Schub mit dem Gashebel addieren oder subtrahieren.

Man muss sich bewusst sein, dass bei einem winzigen Heck und dem zu weit vorne liegenden Gewicht das Flügeldrehmoment auf den Schwerpunkt das Heck überwältigen und die Nase weiter nach unten drücken kann

das ist dein Rasenpfeil

Dies gilt insbesondere, wenn sich das Auftriebszentrum des Flügels mit zunehmender Geschwindigkeit nach hinten bewegt und / oder der Abwind vom Flügel dazu beiträgt, das Heck abzuwürgen .

Es wird die "(totale) aerodynamische Kraft" genannt.

Die aerodynamische Kraft ist der Nettoeffekt der vom Flügel erzeugten Auftriebskraft und der von ihm erzeugten Widerstandskraft. Da diese integriert sind, tendiert die aerodynamische Kraft dazu, netto von der Vertikalen weg zurückgekippt zu werden. Diese Kraft wirkt eher auf den Auftriebsmittelpunkt (Flügel) als auf den Massenmittelpunkt des Flugzeugs als Ganzes. Als solche wird diese Kraft unter bestimmten Flügelbedingungen eine Drehung in der Nickachse bewirken.

Wenn die Fluggeschwindigkeit zunimmt, nehmen diese beiden Kräfte zu und ihr integrierter Nettoeffekt nimmt zu. Irgendwann reicht es aus, den natürlichen Widerstand des Schwanzes zu überwältigen und wird zum dominierenden Effekt.

Wo und ob dies geschieht, hängt ganz vom Flugzeugdesign ab. Einige Flugzeuge werden sich NICHT so erholen, sie werden ohne Steuereingabe einfach Rasen schießen (weil ihre Flügel einen Auftrieb in einer leicht nach vorne gerichteten Richtung erzeugen. Einige Flugzeuge tun dies sehr aggressiv, als eine Funktion des absichtlichen Designs (es macht sie natürlich sich schneller aus dem Stillstand erholen).

AIUI, das ist auch der Grund, warum, alle Dinge gleich, deine Nase auftaucht, wenn du Klappen hinzufügst.