Sabit bir yatış açısını (1,15 g dönüş için 30 derece) ve 200 Knot'luk sabit gerçek hava hızını sürdürürseniz, yolunuz şu şekilde olacaktır: grafikte sarı çizgi ile gösterilir.

Sabit bir yer hızını (150 knot) ve sabit bir ivmeyi 1,15 sürdürürseniz, yolunuz gri çizgi ile tanımlandığı gibi olacaktır. Sanki rüzgar yokmuş gibi olacak, ancak itme varyasyonları ve yatış açısı varyasyonları gerektiriyor.

Bir dönüşün fiziğini daha iyi anlamak için merkezcil kuvvete farklı bir şekilde bakmak belki yardımcı olabilir. Bu kuvvet aslında uçağı yeni hareket yönüne doğru yanlara doğru çekiyor. Bir doğu rotasında dönüşe giderken, merkezcil kuvvet uçağı kuzeye doğru hızlandıracak ve dönüşün sonuna doğru, dönüş tamamlandığında kuzeye doğru bir hıza sahip olacak şekilde doğu hızını yavaşlatacaktır. Merkezcil kuvvet, yer hızının tamamen doğu hızından kuzey hızına dönüştürülme yöntemidir.

200 kts ile 50 kts ön rüzgarda uçarsanız ve kuzeye doğru bir yolda uçmak istiyorsanız, dönüş, uçağı sadece 150 kts yavaşlattıktan sonra dönüşü durdurursunuz. 90 ° 'lik çeyrek daire değil, sadece 75.5 °' den birini uçarsınız; kosinüsün 0.25'e küçüldüğü açı. Bundan sonra, doğu hız bileşeniniz 150 kts azaltılır ve kuzey hız bileşeniniz 193.6 kts'a çıkar. Aynı karşı rüzgarda uçan başka bir uçak tarafından görüntülendiğinde, 75,5 ° ölçüsünde bir daire parçasını uçurdunuz. Yerdeki bir gözlemci tarafından görüldüğünde, yer iziniz sıkıştırılmış bir daire bölümüdür.

250 kts ile başlamak dönüşü daha yüksek bir hızda, ancak aynı teknikle yapmanıza neden olur.

Şimdiye kadar herhangi bir hata var mı?

Evet! Yer hızınızın 200 kts olacağı varsayımınız yanlış. Her zaman, 200 kts'lık bir TAS'ı koruyacaksınız ve ilk durumda dönüşten sonraki yer hızı yalnızca 193,6 kts.

İkinci durumda, 250 kts'lık bir TAS ile başlarsınız ve tam dönüş boyunca bunu koruyun. Bir kuzey rotasına ulaştıktan sonra yer hızınız artık 242 kts.

Asıl soru, bunun dönüş dairesini nasıl etkileyeceği? İki durumdan hangisinde dönme dairesi düzleştirilir / gerilir ve varsa hangisinde daireseldir? Bunların yaklaşık şekli nedir?

Bu, gözlemciye bağlıdır. Yer rotanız doğu yönünde sıkıştırılmıştır çünkü 150 kts doğu hız bileşeninde başladınız, ancak dönüş için 200 kts aerodinamik kuvvetleri kullandınız. Uçağı yalnızca 75,5 ° döndürdükten sonra dönüşü durdurdunuz, bu nedenle artık tamamen kuzey rotasına ulaşmak için 14,5 ° 'lik bir düzeltme açısıyla uçuyorsunuz. Gözlemci, 150 kts yer hızından 193,6 kts yer hızına (ve ikinci durumda 200 kts'tan 242 kts'a) hızlandığınızı görecek.

Dairenin şekli yalnızca uçan bir gözlemciye bakacaktır. aynı ters rüzgarda.

Arka rüzgarda, 104,5 ° lik bir daire segmentini tamamlayana kadar dönmeye devam edersiniz, böylece merkezcil kuvvetin 250 değerinde bir yer hızı değişikliği için doğu yönünde daha uzun hareket etmesine izin verebilirsiniz. doğu yönünde kts. Uçağın kuzey hız bileşenini son 14.5 ° 'de düşüreceğinden, merkezcil kuvvet, kuzey hız bileşenini, 90 ° döndükten sonra 200 kts'a ulaştıktan sonra dönüşün son 14.5 °' si boyunca 193.6 kts'a yavaşlatacaktır. Şimdi yer rotası doğu yönünde uzatıldı.

Aşağıya, dönüşün belirli noktasındaki düzeltme açısını göstermek için üst üste yerleştirilmiş üç yer rotası ve uçak sembolleri içeren bir grafik ekledim. Her üç durum da 90 ° dönüş yapar ve başlangıçta rüzgar yönüne paralel olarak uçar. 50m / s TAS ve ± 20m / s rüzgar hızı kullandım; eksenler metre cinsindendir. Mavi çizgi rüzgarsız durumdur.

Rüzgarda dönerken zemin izi (kendi çalışmanız). Bir rüzgar rotasından bir dönüş, arka rüzgar rotasından bir dönüşten çok daha az zaman ve azimut değişikliği alır. Yalnızca rüzgarsız yer rotası bir dairedir, diğer tüm yer izleri elipslerdir. Ön rüzgar durumunda rüzgar yönüne paralel eksen daha kısa eksendir ve arka rüzgâr durumunda elipsin iki ekseninden daha uzundur.

Yer hızını sabit tutmakta ısrar ediyorsanız, rsp'ye dönerken hızlanmanız gerekecektir. rüzgardan çıkarken yavaşlamak için. Doğuya giderken 250 KTAS ve kuzey rotasında uçarken 206 kts ile ikinci vakanız çok sıra dışı. Bu cevap size temel denklemleri verir. 30 ° yatış açısı (= 1,15 g) ile 75,5 ° dönüş yapma zamanı $$ t_ {75.5 °} = \ frac {v \ cdot \ pi \ cdot75.5 °} {g \ cdot \ sqrt {n_z ^ 2-1} \ cdot180 °} $$

250 kts (= 118,6 m / s) için 30,4 s ve 206 kts için 25,1 s verir, bu nedenle yavaşlama doğrusal olduğunda 27,75 s dönme harcarsınız . Uçuş yolu boyunca yavaşlama 0,455 m / s²'dir, bu nedenle dönüş sırasında gaz vermeniz ve yavaşlama aşaması sona erdiğinde gaz vermeniz gerekecektir. p-faktörünü aynı anda çevirirken ve değiştirirken topu ortalamakta iyi şanslar!

Dönüş dairesinin yarıçapı, Yer Hızına değil Gerçek Hava Hızına bağlıdır. TAS, uçak performansının gerçek ölçüsüdür ve gerçek performansın ölçülmesi gereken her durumda kullanılır.

Bir uçak üzerindeki kuvvetleri $ \ phi $ yatış açısı ile koordineli bir dönüşle düşünün

code7700.com'dan görüntü

Uçaktaki yük faktörü n, basitçe asansörün oranıdır

$ n = \ frac {L} {W} = \ frac {1} {cos \ phi} $

Uçağa etki eden merkezcil kuvvet şu olabilir:

$ F = L sin \ phi $,

ile verilen değer,

$ F = m. \ frac {v ^ {2}} {R} $,

burada $ v $ TAS ve $ R $ dönüş yarıçapıdır.

Çözdüğümüzde şunu elde ederiz:

$ R = \ frac {v ^ {2}} {g. tan \ phi} $,

veya yük faktörü açısından,

$ R = \ frac {v ^ {2}} {g. \ sqrt {n ^ {2} - 1}} $

Tüm bu durumlarda, $ v $ hızının yer hızı değil, TAS olduğunu unutmayın. Dolayısıyla, 1,15 g (veya n herhangi bir başka değere eşittir) dönüş için, sabit yatış açısında hız ve dönüş yarıçapı daha büyüktür.

I ' Sadece uçak performansını değerlendirmek için kullanılan çeşitli hızları listeleyeceğim

• Belirtilen Hava Hızı , bir uçağın pitot statik hava hızı göstergesinde gösterilen hızıdır , deniz seviyesinde standart atmosfer adyabatik sıkıştırılabilir akışı yansıtacak şekilde kalibre edilmiştir. Basitçe ifade etmek gerekirse, hava hızı göstergesinin gösterdiği şey budur.

• Kalibre Edilmiş Hava Hızı , çeşitli hatalar (alet ve konum hataları gibi) için düzeltilmiş gösterilen hava hızıdır

• Eşdeğer Hava hızı , dinamik basıncın gerçek hızdaki (TAS) dinamik basınçla aynı olduğu ISA'da deniz seviyesindeki hava hızıdır. ve uçağın uçtuğu irtifa.

• Gerçek Hava Hızı , uçağın atmosfere göre hızıdır. Bu, uçak performansını ölçmek için kullanılan hızdır. TAS, başlık ile birlikte uçak hızını atmosfere göre verir.

• Yer Hızı , uçak hızı ve rüzgar hızının vektörel toplamıdır. (uçuş yüksekliğinde). Bu, uçağın yere göre hızını verir.

Stackexchange.com'dan görüntü

Yer hızı nadiren kullanılır doğrudan uçak performansının ölçülmesinde. Performans ölçümleri, referans çerçevesi olarak atmosfer referans alınarak yapılır. Bu, atmosfere göre hızı veren Gerçek hava hızının kullanıldığı anlamına gelir.

----------------------- -------------------------------------------------- ------ Yerdeki bir gözlemci için, dönüş, TAS yer hızına eşitse, yani rüzgar yoksa bir daire olacaktır.

Ön rüzgar varsa, dönüş sıkılmış olacak, yani dönen daire, kıvrımlı tarafı hareket yönünde olacak şekilde yumurta şeklinde olacaktır. Kuyruk rüzgarı için, eğimli taraf ters yönde olacaktır.

Ön rüzgarın TAS'ye eşit olduğu durum sınırlayıcı durumdur - temelde, uçak yer gözlemcisine bir çizgi boyunca dönmüş gibi görünecektir.

Kıyıda bir yüzücünün su akımlarının değişken olduğu bir su kütlesine dönüşünü görmesi gibi olacak.

Rüzgarı yok saymak: :

İlk durumunuzda sabit bir TAS vardır, bu nedenle sabit bir yarıçaplı (yani dairesel) bir yol beklemelisiniz. (Hız değişmiyor, yatış açısı veya 'g' değişmiyor, bu yüzden sabit yarıçap)

İkinci durumunuz, yatış açısını değiştirmeden uçağın TAS değerini 250 kts'tan 200 kt'a düşürmesini gerektiriyor. Bu, "azalan bir yarıçap dönüşü" yapmak için rüzgarsız yolu etkileyecektir. (@ Aeroalias'ın cevabı, yarıçap ve hız arasındaki ilişkiyi gösterir). Belirli bir yatış açısı için, daha düşük bir hava hızı, daha küçük bir dönüş yarıçapı ile sonuçlanacaktır. Bir Piper Cub'da aynı 1.15g dönüşe karşı SR-71'de 1.15g'lik bir dönüş düşünün. Dönüş sırasında yavaşladığınız için, rüzgarsız yolunuz çeyrek daireden çok "J" harfine benzeyecek.

Rüzgarı göz ardı etmemek:

Şimdiye kadar rüzgarsız durumdan bahsetmiştim, çünkü uçak yeri gerçekten bilmiyor veya umursamıyor. Sadece büyük bir hava kütlesinde yüzüyor. "Rüzgar", yere göre hareket ederken bu hava kütlesi dediğimiz şeydir.

İlk durumda, rüzgar, dönüşünüzün son 1 / 2'sinin yer izini "ezecek" biraz "J" şeklinde.

İkinci durum için rüzgar, J şeklindeki dönüşünüzün son 1 / 2'sinin yer izini daha keskin (daha az dairesel ).