¿Cuál es la relación entre la velocidad de arrastre y la de hundimiento?

la resistencia total (principalmente la resistencia inducida a un AOA alto) excede el empuje disponible y el avión desarrolla un hundimiento para tratar de recuperar el equilibrio.

Eso es exactamente correcto. En el mejor de los casos, la L/D, la resistencia inducida es la mitad de la resistencia total y, a velocidades más bajas, se vuelve dominante y crece con la inversa de la velocidad aerodinámica al cuadrado.

Algunas personas han dicho que el peso supera la elevación, pero estoy bastante seguro de que este no es el caso.

Hiciste bien en no escuchar a esa gente. Si el avión no acelera hacia abajo, la sustentación sigue siendo igual al peso. A una tasa de caída constante, la aeronave no acelera.

Como dices, el avión está en equilibrio. Debido a que eligió agregar menos potencia de la necesaria para un vuelo nivelado, el avión se comportó de manera similar a un planeador. Permítanme usar un planeador para mi explicación. A continuación se muestra uno con las fuerzas dominantes añadidas como flechas en vuelo nivelado. Claramente, no hay nada para compensar el arrastre (rojo):

Este avión no está en equilibrio y hace lo que usted hizo para reducir la velocidad: vuela nivelado mientras que la resistencia supera el empuje (que por definición es cero en un planeador).

¿Entonces lo que hay que hacer? Al igual que cuando volaba en un viraje, el piloto ahora inclinará el vector de sustentación. Esa es la mayor fuerza a su disposición, y lo hace derribando. Ahora el avión planea, la dirección de vuelo es ligeramente hacia abajo y el vector de sustentación (que por definición es perpendicular a la dirección de la velocidad aerodinámica, que de nuevo es igual a la dirección de vuelo si no hay viento) está igualmente inclinado adelante. Esto es lo que muestra el siguiente boceto:

Ahora tenemos un componente de sustentación apuntando hacia adelante, y ese componente es igual y opuesto al arrastre. El resto del levantamiento es necesario para compensar el peso, por lo que la fuerza de sustentación es una pequeña cantidad mayor que el peso. La tasa de descenso es la velocidad multiplicada por el ángulo de inclinación, que a su vez es lo que se necesita para tener el seno de sustentación$L$arrastre igual$D$. Matemáticamente hablando, esto es:

$$D = L\cdot sin(\gamma)\;\;\;\text{and}\;\;\;\gamma = arcsin\left(\frac{D}{L}\right)$$ con$\gamma$como el ángulo de la dirección de vuelo con respecto al horizonte. La tasa de hundimiento$v_z$es $$v_z = v\cdot sin(\gamma) = v\cdot\frac{D}{L}$$ Esa es la respuesta directa a su pregunta: la tasa de caída es el producto de la velocidad y la inversa de la relación de elevación a arrastre. En ángulos pequeños, la relación es aproximadamente igual a su seno cuando se expresa en radianes, así que dejé la trigonometría fuera de la última ecuación.

Primero agreguemos otro punto para que podamos comparar los 3 a 55 nudos "parte trasera de la curva de potencia".

1. 55 nudos rectos y nivelados
2. 55 nudos descendiendo a potencia parcial
3. 55 nudos descendiendo sin potencia.

1 es horizontal al horizonte. 2 está en un ángulo descendente con el horizonte. 3 está descendiendo más rápidamente. Esto es más o menos lo que haces cuando te acercas para aterrizar y modulas el acelerador. Recuerde PITCH CONTROLS AIRSPEED. Cuando cortes la potencia, el morro bajará y la velocidad aumentará ("el avión desarrolla un hundimiento para tratar de recuperar el equilibrio"), hasta que el elevador suba el morro, reduciendo la velocidad aerodinámica.

Esta relación (equilibrio) del CG de ajuste hacia adelante y el tono del elevador es fundamental para comprender cómo el tono controla la velocidad. Ahora agreguemos el número 4, más potencia que 1. ¡Tu avión SUBirá a 55 nudos!

Ahora, "la alta resistencia aerodinámica a baja velocidad generalmente da como resultado una alta tasa de caída". Para eso están las solapas. Cuanto más arrastre, más pronunciado será el ángulo de descenso.

Tenga en cuenta que puede cambiar su ángulo de descenso (velocidad de descenso) a VELOCIDAD AÉREA CONSTANTE ya sea reduciendo la potencia o agregando flaps. Ambas técnicas se pueden utilizar para aterrizajes.