¿Cómo cambia el radio de giro con la velocidad entre Vm y Vs, como en un giro de 180 grados en un cañón?

Question

¿Cómo cambia el radio de giro con la velocidad entre Vm y Vs, como en un giro de 180 grados en un cañón?

Aviación
maniobra
tecnica-piloto
aeronáutica-física

Carlos Bretana

Acabo de escuchar una sesión informativa sobre el vuelo de montaña, y se dijo que lo primero, o lo más importante que debe hacer en caso de que tenga la mala suerte de encontrarse en un cañón ciego sin una salida segura en línea recta, [ y usted necesitas dar la vuelta y volver por donde entraste, es sacar energía.

Para abordar los comentarios hechos en algunas de las respuestas a continuación, estoy preguntando sobre una situación en un avión de aviación general (GA), donde NO tiene suficiente rendimiento de velocidad/aeronave para "pasar por encima", es decir, realizar un Immelmann/Cuban Ocho o Hammerhead.

Se indicó que este es el enfoque recomendado porque el radio de giro de la aeronave depende de la velocidad y, por lo tanto, cuanto más lento vaya, más cerrado será el giro y menos distancia tomará para dar la vuelta. (Sospecho que esto podría estar basado en una lectura simplista de la fórmula Turn Radius $R= V^2 / G$ , sin considerar que por debajo de la Velocidad de Maniobra ( $V_M$ ), $G$ también varía con $V^2$ ).

NOTA. Por G, me refiero a la aeronave G, o factor de carga (los ingenieros usan la letra N), que es igual, generalmente, a la sustentación dividida por el peso de la aeronave, y específicamente, en este tema, la radial G, o ese componente horizontal de la avión total G que está girando el avión, y no solo manteniéndolo en el aire.

Siempre he pensado justo lo contrario (sobre la configuración de potencia), por una variedad de razones, y decidí hacer el análisis de física/aerodinámica y ver qué predecía.

Sin pasar por las matemáticas, terminé con que el radio de giro en un giro de rendimiento máximo (AOA en $C_{Lmax}$ ), sería

R ≅ \frac{V^{2}}{\sqrt{V^{2} - V_{s}^{2}}}

$R \cong \frac{V^2}{\sqrt{V^2-V_s^2}}$

donde:

$R$ .... Radio de giro
$V$ .... Velocidad real del aire de la aeronave
$V_S$ ... Velocidad de calado (TAS)

Esto se basa en la suposición de que estamos por debajo de la velocidad de maniobra ( $V_M$ , o lo que llamamos $V_c$ (Velocidad de esquina) en la USAF), por lo que estamos limitados por el AOA de entrada en pérdida y no por los límites G de la placa, y necesitamos mantener un vuelo nivelado o al menos una velocidad de descenso controlable. es decir, necesitamos mantener un ángulo de alabeo no mayor que el que generaría una componente vertical de sustentación suficiente para evitar que el morro baje más. Por lo tanto, cuanto más lentos y más cerca de entrar en pérdida estemos, menos ángulo de alabeo podemos mantener (y menos sustentación está girando el avión). Como recuerdo esto de la Fuerza Aérea, el radio de giro es constante debajo $V_M$ , y por lo tanto, el aspecto más crítico de este problema es evitar que se detenga, pierda el control y gire hacia el suelo. además, mantener la velocidad aerodinámica lo más alta posible (por debajo $V_m$ ) nos permite usar el ángulo de alabeo más alto posible, donde obtendremos la mayor componente horizontal posible de sustentación del ala para dar la vuelta.

Cuando grafico la ecuación anterior, obtengo lo que esperaba, que a continuación $V_M$ , el radio de giro es más o menos constante, excepto que cuanto más te acercas a la pérdida, más grande se vuelve (lo cual tiene sentido, ¡en pérdida, no puedes girar en absoluto!) Para un avión con una velocidad de pérdida de alrededor de 59K, el El gráfico se parecía al siguiente: la vertical es el radio de giro (pies) y la horizontal es la velocidad aerodinámica real):

La torcedura en el gráfico a unos 112Kts se debe a que asumí un $3.8 G$ avión, por lo que $V_M$ sería $V_s \sqrt{3.8}$ o unos 112 Kts. Después de eso, estamos limitados por el cartel G, y no por AOA, y Turn Radius es solo $V^2/G$ .

Entonces, si nota que, contrariamente a mis expectativas, el radio de giro no es más o menos constante debajo $V_M$ , o, teniendo en cuenta el ángulo de alabeo, aumentando gradualmente todo el camino a medida que reduce la velocidad desde $V_M$ a $V_S$ . No, al principio va decreciendo (aunque no mucho), hasta llegar a un mínimo de unos 25 kts por encima $V_s$ , y luego hace lo que esperaba, sube asintóticamente a la línea de velocidad de Stall.

Entonces, mi pregunta es, ¿por qué, desde una perspectiva física , el radio de giro primero disminuye a medida que disminuimos la velocidad? $V_M$ a $V_S$ ? ¿Existe una explicación física para este fenómeno?

Esto no afecta la conclusión general (todavía tiene mucho sentido agregar potencia para minimizar la pérdida de velocidad aerodinámica y mantenerse lo más lejos posible de la pérdida, en lugar de reducir intencionalmente la potencia, reducir la velocidad y correr el riesgo de entrar en pérdida), pero si voy para explicar esto, entonces debería poder explicar por qué la curva se comporta como lo hace desde la perspectiva del piloto.

Tanner - reincorporar a las personas LGBT

¿Usted mismo derivó una fórmula y ahora está pidiendo una explicación física de su fórmula? Si lo entiendo correctamente, no veo cómo alguien además de usted podría responder razonablemente a su pregunta. (Especialmente porque la respuesta resultó ser "la derivación, que no te he mostrado, tiene un error").

Carlos Bretana

Lea la respuesta que publiqué a continuación. Tienes razón, la ecuación que había derivado en la publicación inicial era defectuosa. Cuando me di cuenta de eso, inicialmente eliminé la pregunta y me informaron cortésmente que la mejor práctica aquí era dejarla como se publicó originalmente para que otros pudieran beneficiarse de la pregunta original y la explicación de por qué tenía fallas. Estoy de acuerdo.

volante tranquilo

Hombre, yo nunca, jamás, jamás tiraría del poder en una situación así. Me detendría hacia ARRIBA, mientras cortaba el acelerador. Sí, quiero que baje la velocidad del aire, ¡pero no trataría de lograrlo tirando hacia atrás del control del acelerador!

Carlos Bretana

Disminuir la velocidad, si ya está por debajo de la velocidad de maniobra, es lo más peligroso y absolutamente lo peor que se puede hacer. Cuanto más lento seas, menos energía tendrás para girar, mayor será tu radio de giro más estrecho y, lo que es más importante, más cerca estarás de detenerte, girar y morir.

Respuestas (3)

¿Cómo cambia el radio de giro con la velocidad entre Vm y Vs, como en un giro de 180 grados en un cañón?

¿Usted mismo derivó una fórmula y ahora está pidiendo una explicación física de su fórmula? Si lo entiendo correctamente, no veo cómo alguien además de usted podría responder razonablemente a su pregunta. (Especialmente porque la respuesta resultó ser "la derivación, que no te he mostrado, tiene un error").
Lea la respuesta que publiqué a continuación. Tienes razón, la ecuación que había derivado en la publicación inicial era defectuosa. Cuando me di cuenta de eso, inicialmente eliminé la pregunta y me informaron cortésmente que la mejor práctica aquí era dejarla como se publicó originalmente para que otros pudieran beneficiarse de la pregunta original y la explicación de por qué tenía fallas. Estoy de acuerdo.
Hombre, yo nunca, jamás, jamás tiraría del poder en una situación así. Me detendría hacia ARRIBA, mientras cortaba el acelerador. Sí, quiero que baje la velocidad del aire, ¡pero no trataría de lograrlo tirando hacia atrás del control del acelerador!
Disminuir la velocidad, si ya está por debajo de la velocidad de maniobra, es lo más peligroso y absolutamente lo peor que se puede hacer. Cuanto más lento seas, menos energía tendrás para girar, mayor será tu radio de giro más estrecho y, lo que es más importante, más cerca estarás de detenerte, girar y morir.

Peter Kämpf · Answer 1

El consejo de tirar de la fuerza antes de girar solo es bueno si no puedes subir. Lo que aprendí es a detenerme y luego girar a baja velocidad, pero a mayor altitud. En cañones normales, esto también debería darte más espacio para maniobrar.

Al volar planeadores en los Alpes, aprendes el "Bayernkurve" (giro bávaro). Esto es casi un giro de cabeza de martillo , pero no volado verticalmente como un cabeza de martillo real, sino con el ángulo de ascenso más pronunciado posible. Volar en una subida empinada reducirá el factor de carga y ayudará a que el giro sea más cerrado.

No solo la velocidad debe ser tan baja como lo permita el factor de carga, sino que también debe volar con el mayor coeficiente de sustentación posible. Esto significa utilizar todos los dispositivos de mejora de sustentación a su disposición, lo que en una escalada incluye empuje. Volar con los flaps llenos aumenta la resistencia, que es otra razón para no reducir el empuje.

Ahora a la fórmula para el radio de giro más pequeño. Esto supone condiciones casi estacionarias, por lo que no se incluyen efectos de ascenso ni de inercia. Pero incluso con esas restricciones, muestra cuáles son los parámetros limitantes. Comenzamos con la ecuación de sustentación que ahora incluye la fuerza centrípeta para volar un giro con el radio $R$ :

L = \frac{ρ}{2} \cdot v^{2} \cdot S_{r mi F} \cdot C_{L} = \sqrt{(metro \cdot gramo)^{2} + {(metro \cdot \frac{v^{2}}{R})}^{2}}

$L = \frac{\rho}{2}\cdot v^2\cdot S_{ref}\cdot c_L = \sqrt{(m\cdot g)^2+\left(m\cdot\frac{v^2}{R}\right)^2}$ Para llegar a una fórmula para el radio, necesitamos aislarlo en un lado:

R^{2} = \frac{{metro}^{2}}{{(\frac{ρ}{2} \cdot S_{r mi F} \cdot C_{L})}^{2} - {(\frac{metro \cdot gramo}{v^{2}})}^{2}}

$R^2 = \frac{m^2}{\left(\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_L\right)^2-\left(\frac{m\cdot g}{v^2}\right)^2}$ Para simplificar esto, podemos expresar la velocidad

v

$v$ por el coeficiente de sustentación así:

C_{L} = \frac{metro \cdot {norte}_{z} \cdot gramo}{\frac{ρ}{2} \cdot v^{2} \cdot S_{r mi F}} ⟹ v^{2} = \frac{metro \cdot {norte}_{z} \cdot gramo}{\frac{ρ}{2} \cdot S_{r mi F} \cdot C_{L}}

$c_L = \frac{m\cdot n_z\cdot g}{\frac{\rho}{2}\cdot v^2\cdot S_{ref}} \implies v^2 = \frac{m\cdot n_z\cdot g}{\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_L}$ para llegar a

R^{2} = \frac{{metro}^{2}}{{(\frac{ρ}{2} \cdot S_{r mi F} \cdot C_{L})}^{2} \cdot (1 - \frac{1}{{norte}_{z}^{2}})}

$R^2 = \frac{m^2}{\left(\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_L\right)^2\cdot\left(1 - \frac{1}{n_z^2}\right)}$ Los únicos parámetros variables para un avión y una altura determinados son (además del radio) el coeficiente de sustentación y el factor de carga. Para minimizar el radio, las partes en el denominador del lado derecho deben maximizarse:

R_{metro i norte} = \sqrt{\frac{{metro}^{2}}{{(\frac{ρ}{2} \cdot S_{r mi F} \cdot C_{L_{metro a X}})}^{2} \cdot (1 - \frac{1}{{norte}_{z_{metro a X}}^{2}})}} = \frac{metro \cdot \frac{{norte}_{z_{metro a X}}}{\sqrt{{norte}_{z_{metro a X}}^{2} - 1}}}{\frac{ρ}{2} \cdot S_{r mi F} \cdot C_{L_{metro a X}}}

$R_{min} = \sqrt{\frac{m^2}{\left(\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_{L_{max}}\right)^2\cdot\left(1 - \frac{1}{n_{z_{\:max}}^2}\right)}} = \frac{m\cdot\frac{n_{z_{\: max}}}{\sqrt{n_{z_{\:max}}^2-1}}}{\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_{L_{max}}}$ ¿Entonces qué nos dice esto? Para realizar un viraje con el radio más pequeño posible, su avión debe tener una carga alar baja.

\frac{m}{S_{r e f}}

$\frac{m}{S_{ref}}$ , necesita volar bajo (alta densidad del aire

ρ

$\rho$ ) y con el mayor factor de carga posible

n_{z}

$n_z$ y coeficiente de elevación

c_{L}

$c_L$ .

Dependiendo del factor de carga máximo, la velocidad seguirá siendo alta en comparación con la de un vuelo lento. Qué tan alto se puede ver en un diagrama de velocidad de giro. Difiere de su diagrama, pero no tanto: use las líneas de igual radio (que irradian desde el origen) como base del eje Y y distorsione el resultado de modo que esas líneas se vuelvan paralelas, y terminará con tu diagrama

Diagrama de velocidad de giro (trabajo propio) para un avión pequeño. Las líneas de colores en negrita representan el factor de carga estacionario máximo sobre la velocidad para un empuje de motor dado en varias características de empuje sobre la velocidad. Las líneas finas de colores son líneas de igual factor de carga y las finas líneas rectas negras que irradian desde el origen son aquellas de igual radio de giro. Puede verse que el radio de giro inestacionario mínimo se logra con la combinación del factor de carga máximo y la velocidad mínima; sin embargo, debido al alto factor de carga, la velocidad es un poco más alta que la velocidad mínima en vuelo nivelado. Además, el empuje disponible no es suficiente para el vuelo estacionario, por lo que este punto incurrirá en una pérdida de energía que debe compensarse agregando velocidad de descenso o eliminando la velocidad de ascenso.

mi pregunta es, ¿por qué, desde una perspectiva física, el radio de giro primero disminuye a medida que disminuimos la velocidad de V $_M$ a V $_S$ ? ¿Existe una explicación física para este fenómeno?

A medida que se acerca al punto del radio de giro más pequeño desde alta velocidad al reducir la velocidad, $c_L$ aumentará y, al estar en el denominador, dejará que el radio se reduzca. Moverse más hacia velocidades más bajas, alejándose del punto de radio más pequeño hacia velocidades más bajas, significa que tanto el coeficiente de sustentación $c_L$ y el factor de carga $n_z$ disminuirá, por lo que el término $\frac{n_{z_{\: max}}}{\sqrt{n_{z_{\:max}}^2-1}}$ en el numerador crecerá mientras que el denominador disminuirá. Esto significa que con menor velocidad R aumentará nuevamente. El radio de giro debe ser el más pequeño a la velocidad de maniobra, que llama V $_M$ pero debería llamarse más propiamente $\text{v}_A$ . Dado que su ecuación expresa el coeficiente de sustentación máximo en términos de velocidad de pérdida a 1 g, permítame modificar mi ecuación en consecuencia con una expresión que sea válida para el régimen de vuelo en el coeficiente de sustentación máximo (a la izquierda de la torcedura, por así decirlo):

R = \frac{metro \cdot \frac{{norte}_{z}}{\sqrt{{norte}_{z}^{2} - 1}} \cdot gramo \cdot v^{2}}{\frac{ρ}{2} \cdot S_{r mi F} \cdot C_{L_{metro a X}} \cdot gramo \cdot v^{2}} = \frac{v^{2}}{gramo \cdot \sqrt{{(\frac{v^{2}}{v_{metro i norte}^{2}})}^{2} - 1}} = \frac{v^{2} \cdot v_{metro i norte}^{2}}{gramo \cdot \sqrt{(v^{4} - v_{metro i norte}^{4})}}

$R = \frac{m\cdot\frac{n_z}{\sqrt{n_z^2-1}}\cdot g\cdot v^2}{\frac{\rho}{2}\cdot S_{ref}\cdot c_{L_{max}}\cdot g\cdot v^2} = \frac{v^2}{g\cdot\sqrt{\left(\frac{v^2}{v_{min}^2}\right)^2-1}} = \frac{v^2\cdot v^2_{min}}{g\cdot\sqrt{\left(v^4-v_{min}^4\right)}}$ donde

v_{m i n}

$v_{min}$ es la velocidad de pérdida en vuelo nivelado. Si observa las unidades de los parámetros en ambos lados, encontrará que la ecuación anterior da una unidad de longitud en ambos lados, mientras que eso solo es cierto para su ecuación corregida (que puedo confirmar que es correcta). No debería haber una disminución en el radio de giro a medida que se aleja de la torcedura.

Descubrí dónde me equivoqué en la derivación de mi fórmula inicial y la corregí (ver la respuesta que publiqué arriba). Se me ocurrió la misma fórmula que tú. Por cierto, en Military, llamamos a esto Corner Velocity, ( $V_C$ ), y fue un concepto fundamental en las maniobras básicas de combate (BFM) y la teoría de la maniobrabilidad energética. Por cierto, agregué la derivación de mi fórmula, si quieres comprobarlo.

Carlos Bretana · Answer 2

NOTA:. He resuelto mi pregunta. Había cometido un error en la derivación algebraica de la fórmula que estaba usando para graficar esto. He incluido tanto la antigua fórmula incorrecta como la nueva corregida, y he mostrado en el gráfico las curvas resultantes de cada una.

Sin pasar por las matemáticas, noté que mi ecuación estaba mal:

FÓRMULA INCORRECTA:

R ≅ \frac{V^{2}}{\sqrt{V^{2} - V_{s}^{2}}}

$R \cong \frac{V^2}{\sqrt{V^2-V_s^2}}$ FÓRMULA CORRECTA:

R ≅ \frac{V^{2} V_{s}^{2}}{gramo (\sqrt{V^{4} - V_{s}^{4}})}

$R \cong \frac{V^2 V_s^2}{g (\sqrt{V^4-V_s^4})}$

donde:

$R$ .... Radio de giro
$V$ .... Velocidad real del aire de la aeronave
$V_S$ ... Velocidad de calado (TAS)
$g$ .... 32,2 $ft/sec^2$

Una vez que modifiqué la fórmula correctamente, la curva indica exactamente lo que esperaría, por lo que mi pregunta ahora es discutible.

Derivación:
a partir de la fórmula estándar del radio de giro:

1.

R ≅ \frac{V^{2}}{{GRAMO}_{R}}

$R \cong \frac{V^2}{G_R}$

donde $G_R$ es el Ascensor de giro (el componente horizontal del vector Ascensor), dividido por el peso, denominado G radial, el G que en realidad está girando la aeronave y no solo sosteniéndola en vuelo nivelado.

Dado que el Factor de Carga de la Aeronave o G total ( $G_T$ ), G radial ( $G_R$ ), y la 1 G (la G de dios) que sostiene el avión en el aire forman un triángulo rectángulo de 90 grados representado en el diagrama de arriba, deben cumplir con el Teorema de Pitágoras que dice que en un triángulo de 90 grados el cuadrado de la hipotenusa debe ser igual a la suma de los cuadrados de los otros dos lados. asi que,

$G_R^2 + {1g}^2 = G_T^2$

$G_R = \sqrt{G_T^2 - {1g}^2}$

Volviendo a la fórmula del radio de giro, sustituyendo expresión por $G_R$ ,

$R ≅ \frac{V^{2}}{\sqrt{{GRAMO}_{T}^{2} - {1 gramo}^{2}}}$ $R \cong \frac{V^2}{\sqrt{G_T^2 - {1g}^2}}$

Ahora suma G ( $G_T$ ) - suponiendo que establezcamos la G máxima disponible a cualquier velocidad aérea a la que estemos, es simplemente la sustentación máxima disponible ( $L = C_{Lmax} ρ V^2 S$ ), dividido por el peso de la aeronave

$G_T = g\frac{C_{Lmax} ρ V^2 S}{W}$

Sustituyendo esto en nuestra ecuación nos da

$R ≅ \frac{V^{2}}{\sqrt{{gramo}^{2} \frac{(C_{L metro a X} ρ V^{2} S)^{2}}{W^{2}} - {1 gramo}^{2}}}$ $R \cong \frac{V^2}{\sqrt{{g^2\frac{(C_{Lmax} ρ V^2 S)^2}{W^2}} - {1g}^2}}$

Ahora aquí está el truco, la elevación máxima disponible a velocidad de pérdida $V_S$ es, por definición, igual al peso del avión, por lo que

$W = C_{Lmax} ρ V_S^2 S$

Sustituyendo esto, y simplificando,

$R ≅ \frac{V^{2}}{gramo \sqrt{\frac{(C_{L metro a X} ρ V^{2} S)^{2}}{(C_{L metro a X} ρ V_{S}^{2} S)^{2}} - 1}}$ $R \cong \frac{V^2}{g\sqrt{{\frac{(C_{Lmax} ρ V^2 S)^2}{(C_{Lmax} ρ V_S^2 S)^2}} - 1}}$

y cancelar,

$R ≅ \frac{V^{2}}{gramo \sqrt{(\frac{V^{2}}{V_{S}^{2}})^{2} - 1}}$ $R \cong \frac{V^2}{g\sqrt{{(\frac{V^2}{V_S^2})^2} - 1}}$

simplificando,

$R ≅ \frac{V^{2}}{gramo \sqrt{\frac{V^{4}}{V_{S}^{4}} - \frac{V_{S}^{4}}{V_{S}^{4}}}}$ $R \cong \frac{V^2}{g\sqrt{{\frac{V^4}{V_S^4}} - \frac{V_S^4}{V_S^4}}}$

y finalmente,

$R ≅ \frac{V^{2} V_{s}^{2}}{gramo \sqrt{V^{4} - V_{s}^{4}}}$ $R \cong \frac{V^2 V_s^2}{g \sqrt{V^4-V_s^4}}$

Horizontal es la verdadera velocidad del aire (velocidad). No importa las unidades. podría ser nudos o mph. Lo que importa es que la asíntota es la velocidad de pérdida y el kink es la velocidad de maniobra. La escala vertical mide el radio de giro en pies. En las fórmulas, las velocidades deben estar en pies/seg, y el radio de giro está en pies, de lo contrario, la constante g tendría que escalarse para que coincida.

Tauro69 · Answer 3

Tauro69

Chandelle. Si no está familiarizado con la maniobra, es un requisito para la Licencia Comercial y es muy útil en tal situación. Es un giro ascendente de 180 grados que cambia la velocidad aerodinámica por altitud mientras desacelera la aeronave a una velocidad aerodinámica más lenta y, por lo tanto, permite un radio de giro más cerrado. Personalmente, preferiría cambiar ese exceso de velocidad aerodinámica por altitud en lugar de reducir la potencia, pero ninguno de los consejos que se dan aquí hoy es necesariamente válido para el día en particular en el que está volando, el avión específico en el que está volando, el clima, la temperatura, la densidad, la altitud y la gravedad del problema. situación en la que te encuentras. Sí, lo sé, suena como un descargo de responsabilidad legal, pero es realmente la verdad: un chandelle es increíble si tienes espacio para maniobrar en el avión en particular en el que te encuentras. Puede ser fantástico en un avión STOL, pero quizás esté en un Baron yendo a 180 KIAS en un cañón angosto y haya esperado demasiado para tomar su decisión de cambio, por lo que al final, "el PIC es la única autoridad para la operación segura". de la aeronave". Por si sirve de algo, practica chandelles para adquirir las habilidades que necesitas en caso de que surja la necesidad.https://en.wikipedia.org/wiki/Chandelle NOTA: Lo que estoy discutiendo es similar a lo que se encuentra en "CRUISE FLIGHT – BOX CANYON TURN" ubicado en https://www.mountainflying.com/Pages/mountain -volando/box_canyon_turn.htmlLa idea general es un giro ascendente, contra el viento, para reducir su progreso hacia el terreno al reducir la velocidad de su avión para aumentar el radio de giro mientras gana altitud, y no recomendaría reducir la velocidad por debajo de Vx, pero nuevamente, YMMV. Si cree que hay un método mejor, responda con ese método en lugar de sugerir "no, eso no funcionará", y recuerde, todas las cosas son variables: nadie puede darle una sugerencia planificada previamente aquí que funcione. el día que está volando, en el avión que está volando, con el clima en el que se encuentra, la altitud de densidad y la distancia exacta del terreno y la velocidad a la que está operando. Si ya está tan atrasado con respecto a la aeronave en su planificación, la mejor de las suertes en cualquier maniobra de escape que realice.

Tauro69

Ah, y si tienes elección, haz tu maniobra contra el viento si es posible. Esto mantendrá su aeronave a la mayor distancia del terreno, ya que su velocidad respecto al suelo se ralentiza a medida que gira en contra del viento. Esto habla de su tema principal "radio de giro en función de la velocidad" de la misma manera que el chandelle, no solo ralentizando el IAS sino también el GS, que es un factor cuando se mantiene alejado de tierra firme.

pie

Puede editar su respuesta en lugar de agregar comentarios.

Carlos Bretana

Si estás a una velocidad lo suficientemente alta como para salir del cañón, entonces seguro... De lo contrario, esto es una locura. la segunda mitad de un chandelle implica una reducción gradual continua en el ángulo de alabeo a medida que la velocidad se acerca a la velocidad mínima (pérdida). El radio de giro aumenta drásticamente a medida que disminuye el ángulo de alabeo.

Tauro69

Pie - sí, lo sé. En algunas situaciones, prefiero comentar en lugar de editar. Charles: no estoy sugiriendo realizar un chandelle para verificar los estándares de prueba práctica, adáptese lo necesario como en todas las maniobras. Convierta su velocidad de avance en altitud en un giro ascendente: colóquese cerca de un borde del cañón y de manera que pueda girar contra el viento. Un ascenso reduce instantáneamente el progreso horizontal y tiene más altitud bajo su cinturón, reduce su velocidad aérea y terrestre y disminuye su radio de giro, todo lo cual ayuda a mantenerse alejado del terreno. Adáptese según sea necesario.

Carlos Bretana

Como dije, de lo contrario, esto es una locura. Reducir la velocidad, subir o reducir la potencia, reduce la sustentación disponible. y ascensor es lo que necesitas para girar. Tu acercamiento solo hará que tu giro, cuando llegues a iniciarlo, sea más grande y más ancho y golpearás la pared del cañón. Es decir, si no te detienes y giras primero.

Carlos Bretana

Además, esta respuesta es testimonio de la desafortunada prevalencia de la idea errónea de que cuanto más lento eres, más cerrado es el giro, de la segunda oración anterior: "... la aeronave baja a una velocidad aerodinámica más lenta y, por lo tanto, permite un radio de giro más cerrado". . Esto es completamente incorrecto. Mire mi derivación de la verdadera relación del radio de giro frente a la velocidad aérea anterior.

Roberto DiGiovanni

En realidad, máxima potencia, inmersión, 1/2 bucle, despliegue (Immelman) podría ser aún mejor. Uno esperaría estar libre de terreno al final de Chandelle. Un Hammerhead también podría funcionar. La potencia adicional ayuda aquí, es por eso que muchos "fumigadores" la tienen. Y sí, reducir la velocidad acorta el radio de giro.

Carlos Bretana

Robert, entonces, por supuesto, deberías detenerte, entonces tu radio de giro sería cero. El concepto erróneo de que reducir la velocidad acorta el radio de giro se basa en la suposición errónea de que la "G" en la fórmula del radio de giro es independiente de la V (velocidad) y puede configurarse como desee independientemente de la velocidad. Esto es por supuesto incorrecto. Además, en un avión, no es la G total la que te "gira", es solo esa componente de la G total la que está alineada en el plano de tu giro.

Carlos Bretana

Y en cuanto a realizar un Immelmann, sí, claro, si tienes la velocidad aerodinámica para realizar un Immelmann, entonces claro, adelante. pero ¿cuántos aviones tienen esta capacidad? Incluso en un caza militar de alto rendimiento (a excepción de aquellos con relaciones de empuje a peso superiores a 1:1), se necesita una velocidad aerodinámica mínima para realizar esta maniobra (en el F-4 Phantom era de 450 nudos). No pensé que fuera necesario especificar que al preguntar sobre el escenario "atrapado en un cañón de caja", estoy hablando del típico avión GA, a velocidades de crucero típicas, no un F-15/16 o Pitt especial en 200kts.

Peter Kämpf

En lugar de un chandelle, debes usar un giro de cabeza de martillo. Ahora el radio es más pequeño porque el giro ocurre en la vertical casi sin velocidad de avance.

Carlos Bretana

Se aplican las mismas consideraciones. Si tiene la velocidad del aire para hacer un Hammerhead, no se encuentra en el escenario al que se dirige esta pregunta. Y si no lo hace, ¿qué va a hacer cuando el ala se detenga y usted se detenga, 50-60 grados con el morro hacia arriba, todavía apuntando hacia ARRIBA del cañón, y el morro se cae? Además, si tienes la velocidad aerodinámica para hacer un Hammerhead, puedes hacer un Immelmann o un Cuban Eight.

Roberto DiGiovanni

@Charles Bretana es bueno que persigas esto, y destilar las fórmulas correctas será un gran logro. De su pregunta, indica la necesidad de mantener la elevación vertical como un factor limitante, este puede no ser el caso. Un Cessna 172 puede girar si tiene energía adicional, incluso si tiene un empuje insuficiente. Tenga en cuenta todas las maniobras: cabeza de martillo, Immelman, cabeceo hacia arriba 90/giro 180/cabeceo hacia abajo, Chandelle se puede hacer mientras se desacelera y se completa antes de que se desangre demasiada velocidad.

Roberto DiGiovanni

Puede ser que al final, agregar potencia sea en realidad un buen movimiento porque 1st, up te sacará de cualquier cañón. Si la elevación no funciona a tiempo, y las acrobacias aéreas están descartadas, el Chandelle es mejor porque el lavado de hélice a máxima potencia le dará al menos un mejor control del timón. Un 172 a plena potencia puede tener un flujo por debajo de 40 indicado (inexacto a estas velocidades). Se requiere una atención constante al timón, pero es controlable (solo se hace en altitud). Por lo tanto, para el GA general, el giro ascendente o el martillo (después de una inmersión) pueden ser las únicas opciones. Mucho depende de la altitud sobre el suelo del cañón.

Carlos Bretana

@Robert, como usted señala, hay tantas variables involucradas que es difícil (¿imposible?) Crear un algoritmo que considere todas las opciones posibles. Pero hacia arriba, (escalar), AYUDARÍA, pero solo en la medida en que aumenta el espacio disponible para girar (a medida que el cañón se ensancha a medida que asciende), más rápido de lo que aumenta su radio de giro a medida que disminuye la velocidad. Porque su radio de giro definitivamente AUMENTARÁ a medida que disminuya la velocidad. ¿Cuál es el punto que estoy tratando de enfatizar en esta pregunta?

Carlos Bretana

Y si observa la segunda respuesta que publiqué a esta pregunta, proporcioné la fórmula correcta (con su derivación). Cometí un error algebraico en mi primera derivación de la fórmula (como se publicó en la pregunta), lo que provocó mi pregunta en primer lugar.

Roberto DiGiovanni

@Charles Bretana. Estoy de acuerdo en que sus fórmulas (y las de Peters) se mantienen para el cambio de nivel. El escenario del "cañón" (en el que nunca deberíamos entrar) sí presenta muchas soluciones. Buscaré probar alguna técnica de " descenso de emergencia" de carga más baja , y también usaré el factor P en el giro lento para lograrlo. Las fórmulas (que se pueden agregar a la programación) serán muy buenas para cambios de nivel.

Carlos Bretana

@ taurus69, debo mencionar que el artículo al que hace referencia es incorrecto, ya que se basa completamente en una interpretación errónea de la fórmula del radio de giro R = V2 / G. En esta fórmula, G no es el avión G, como supone el escritor. Es G radial, la G en el plano del giro. Y también ignora el hecho de que por debajo de la velocidad de maniobra G disponible es proporcional a la sustentación, que es una función de V al cuadrado. Entonces, por lo tanto, el radio de giro aumenta a medida que disminuye la velocidad.

¿Cómo cambia el radio de giro con la velocidad entre Vm y Vs, como en un giro de 180 grados en un cañón?

Carlos Bretana

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Carlos Bretana

volante tranquilo

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PJNoes

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Tauro69

Tauro69

pie

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Tauro69

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Roberto DiGiovanni

Carlos Bretana

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Carlos Bretana

Roberto DiGiovanni

Roberto DiGiovanni

Carlos Bretana

Carlos Bretana

Roberto DiGiovanni

Carlos Bretana

¿Cuál es el principio de funcionamiento de los g-suits?

Durante la recuperación de giro, ¿puede simplemente soltar el yugo/palanca para neutralizar los alerones?

Motor fuera de un camino de montaña. ¿Aterriza contra el viento o cuesta arriba?

¿Se puede volar boca abajo mientras un vaso de agua se mantiene lleno debido a las fuerzas g?

Fuerzas en un giro deslizante [duplicado]

¿De qué manera el hecho de retroceder proporciona una mejor dirección durante el despliegue para aviones ligeros GA?

¿Cuál es la física de los aterrizajes con viento cruzado para aviones grandes?

¿Cuáles son las fuerzas presentes en un giro coordinado?

¿Cómo lidian los pilotos de bombarderos de agua con las fuerzas cambiantes y la masa cuando recogen agua?

¿La adición de flaps durante el recorrido desde el suelo funciona mejor en el despegue de campo corto?