¿Es posible detener tanto un avión que la nariz se niega a bajar debido a la falta de velocidad?

Entonces, básicamente, ¿una pérdida desde un AoA alto hasta el punto en que todo el avión simplemente cae con la parte trasera apuntando hacia abajo?

Porque si el viento ya no pasa sobre las alas, entonces esto incluye el elevador, ¿y el elevador no puede desviar el viento sin velocidad de avance?

Si su aeronave es aerodinámicamente estable, la más mínima perturbación de este vuelo de atrás hacia adelante tenderá a girar su aeronave hacia adelante.
Si dejas caer un avión de combate desde un helicóptero flotante, esto es más o menos lo que sucede. (O un avión de combate de juguete de tu mano)
Si deja caer la parte trasera de su jet primero, habrá un flujo de aire sobre las alas, justo en la dirección opuesta.
¿Realmente quiere decir "extremo trasero apuntando hacia abajo", o simplemente apuntando hacia abajo en general? Muchas de las respuestas a continuación hacen referencia a una condición en la que la aeronave se inclina hacia arriba, lo que lleva a una velocidad insuficiente para proporcionar suficiente autoridad de control para cambiar la actitud de la aeronave. Esta condición no hace referencia a una actitud con 90 grados de inclinación (es decir, la cola apuntando hacia abajo), pero creo que cumple con la intención de su pregunta.

Respuestas (5)

Sí, se llama Deep Stall , y es principalmente un problema con los aviones T Tail, especialmente los jets con alas Supercritical Airfoil (como la línea CRJ Regional Jet).

Dichas alas entran en pérdida desde el borde de ataque y la separación del flujo de la pérdida se extiende rápida y completamente por toda el ala a la vez, por lo que hay muy poco momento residual de cabeceo con el morro hacia abajo. Además, la cola en T termina en un lugar donde está en la estela del flujo del ala, y queda en blanco, y pierde su capacidad de inclinar el morro con sustentación positiva ya que está sentado allí en la estela turbulenta del ala.

Así que el avión simplemente se precipita hacia abajo en una irrecuperable, estabilizada, bueno, papilla, y se hundirá en el suelo de esa manera. Un avión de prueba CRJ200 se perdió en las pruebas de desarrollo cuando entró en pérdida profunda y IIRC, el paracaídas de recuperación de pérdida/giro en la cola no se desplegó (o no tenía uno en ese momento; no recuerdo cuál).

Dichos aviones requieren, además del vibrador de palanca habitual, un empujador de palanca para forzar el morro hacia arriba, empujando la columna de control por usted si no hace nada mientras el vibrador se dispara, antes de que ocurra la entrada en pérdida natural, ya que la entrada en pérdida natural puede ser irrecuperable. Generalmente, si un avión tiene un sistema de empuje de palanca, significa que tiene un modo de entrada en pérdida profunda.

Algunos planeadores de cola en T también se ven afectados. Es particularmente malo porque los planeadores normalmente vuelan en condiciones cercanas a la entrada en pérdida. Aún así, como son lo suficientemente ágiles como para girar (a diferencia de los aviones de pasajeros), por lo general puedes pasar de una entrada en pérdida profunda a una vuelta y recuperarte desde allí (pero pierdes mucha más altitud con eso que en el caso de una recuperación de pérdida horizontal simple)
¿Quieres decir que necesita un MCAS? ;-)
@vsz: No, ese sería un puesto regular. La pérdida profunda es un asunto muy diferente.
¿Por qué un perfil aerodinámico supercrítico facilitaría las súper pérdidas? El primer caso tenía superficies aerodinámicas convencionales, al igual que la mayoría de los otros casos. Una vez que el ala está totalmente calada, los detalles del contorno superior del ala ya no cuentan. Los motores de cola que mueven el centro de gravedad (y por lo tanto el ala) más cerca de la cola y una cola en T son los principales culpables.
@PeterKämpf: No diría que es un puesto normal si los ascensores no funcionan en absoluto en el puesto. La única forma en ese caso particular es luchar con los alerones con la esperanza de que una de tus alas caiga y comiences a girar. Se necesita tiempo y se pierde mucha altitud. Compáralo con una pérdida regular de la que puedes recuperarte fácilmente en un planeador típico con un simple empujón de la palanca sin perder mucho más de 50 metros de altitud. (y los instructores lo llamaron pérdida profunda)
@vsz: Ahora me pregunto sobre varias cosas: ¿Qué parapente entra en pérdida profunda y luego da un trompo? ¿Qué avión de pasajeros no puede girar (dada una posición de centro de gravedad suficiente)? Había un Schweitzer 1-36 modificado por la NASA que podía hacer paradas profundas, ¿te refieres a ese? ¿Y puede adivinar por qué tuvo que modificarse para la investigación de pérdida profunda?
@PeterKämpf: No dije que entra en un trompo desde una pérdida profunda automáticamente. Y no sé todo acerca de los aviones de pasajeros, pero nunca he visto ni escuchado ejemplos de ellos en un giro.
Las alas SC sufren la iniciación de pérdida LE debido a la burbuja laminar que se forma en el perfil LE algo cuadrado. Cuando el flujo que se vuelve a unir detrás de la burbuja se suelta en cualquier punto, desencadena un efecto de cascada y el flujo se separa del LE a lo largo de todo el tramo, todo a la vez. El avión se encuentra en un modo de entrada en pérdida profunda inmediatamente.

Lo que usted describe es un deslizamiento de cola, como se ha señalado en otra respuesta, pero hay una condición en la que el ala está estancada y el método de recuperación normal (aplicar el elevador hacia abajo y esperar a que la nariz baje y aumente la velocidad del aire) no puede ser usado.

Se llama "pérdida profunda" y solo es un problema con ciertos diseños de superficies voladoras. Uno de los más conocidos es una cola en T en la que el espacio entre el ala y la cola horizontal es tal que es posible que la corriente turbulenta del ala calada cubra completamente el estabilizador y los elevadores, lo que hace imposible que esas superficies superen la resistencia. empujando la nariz hacia arriba. Esto puede hacer que una entrada en pérdida profunda sea irrecuperable en ciertos aviones con cola en T (el F-104 fue famoso por esto y también afecta a algunos planeadores).

Vale la pena señalar que los puestos profundos (comúnmente llamados "hojas que caen") eran una maniobra común en los días de los biplanos cubiertos de tela; muchos de estos tenían suficiente autoridad de ascensor para mantener el puesto y suficiente timón para mantener el puesto "en línea recta" en lugar de dejar que gire. Se utilizaron como alternativa a un deslizamiento, para volcar la altitud sin dejar que la velocidad aerodinámica aumentara en exceso. La mayoría de los diseños de monoplanos (con los que estoy familiarizado) no tienen suficiente autoridad de cabeceo para mantener una entrada en pérdida profunda (parte de hacer que los aviones sean resistentes al giro es hacer que entren en pérdida suavemente), por lo que la maniobra se ha perdido la familiaridad general.

La diferencia entre una pérdida profunda controlada y una irrecuperable es la pérdida de autoridad de cabeceo debido a la cobertura de la cola horizontal.

La hoja que cae no es un estancamiento profundo en.wikipedia.org/wiki/Stall_(fluid_dynamics)#Deep_stall . Una pérdida profunda es, por definición, irrecuperable. Puedes volar muchos aviones con la palanca de popa completa y la cosa se estremece y se sacude y se balancea con pedazos de timón para evitar que se salga. Yo lo hago en la mía de vez en cuando. El ala exterior aún no está estancada e incluso si la cola se tapa, todavía hay un momento de cabeceo significativo en el ala para empujar la nariz. Es solo una pérdida profunda cuando no hay autoridad de cola y hay un momento de lanzamiento mínimo o nulo presente.
La respuesta es un poco engañosa al principio, pero en realidad no dice que una caída de cola sea una pérdida profunda. Estoy de acuerdo, un puesto de "hojas que caen" no es un puesto profundo.
@JohnK La definición debe haber cambiado. Aprendí (hace mucho tiempo) que una "hoja que cae" era de hecho una pérdida profunda mantenida artificialmente, al igual que el "destermalizador" en un modelo de vuelo libre induce una pérdida profunda, pero (si R/C DT) la aeronave se recuperará si la decalage de 30-45 grados se restablece a su valor normal.
Sí, está "profundamente estancado", pero la cola aún genera carga aerodinámica para oponerse al momento de cabeceo (recuerde que durante la pérdida, el CP se mueve hacia atrás, lo que aumenta el momento de cabeceo y genera más demanda de carga aerodinámica en la cola) hay una especie de oscilación entre más o menos estancado cuando la cola carga y descarga. Sin embargo, si soltar la palanca da como resultado una recuperación, no es ESA pérdida profunda, donde la cola no puede generar ningún momento de cabeceo hacia arriba o hacia abajo y hay poco momento de cabeceo del ala misma.
La característica de una entrada en pérdida profunda es un segundo punto de estabilidad de cabeceo en un ángulo de ataque alto. Sí, esto se puede lograr con una gran desviación negativa de toda la superficie horizontal de la cola (el control del elevador no es suficiente) como se hace en los modelos de vuelo libre. Ahora la cola se doblará como un freno de velocidad y perderá toda autoridad de cabeceo, por lo que el avión caerá del cielo. Ningún planeador tripulado que yo sepa es capaz de este tipo de descenso.

Sí. Mover el CG más y más hacia atrás eventualmente hará que el avión sea direccionalmente estable al caer hacia atrás. Abusar de los límites del centro de gravedad hacia atrás contribuye a esta condición.

En segundo lugar, un diseño deficiente del estabilizador horizontal, en particular, que carece de suficiente área de "avanzar por la intemperie", hará que una aeronave sea más susceptible a la "pérdida profunda" irrecuperable. Con los modelos, esto se prueba manteniendo el avión horizontal al suelo y soltándolo sin movimiento hacia adelante. El viento relativo, siendo de 90 grados con respecto al ala y la cola, significa que ambos están estancados, pero el par de cabeceo del DRAG en el estabilizador horizontal, el fuselaje trasero y el borde de salida del ala deberían voltear el morro hacia abajo y desestabilizar el avión. .

Las alas de aspecto más alto y/o un fuselaje más corto requieren una mayor área de cola para el mismo par de cabeceo, Y, una mayor relación peso/área de superficie (avión más grande) también requiere una mayor relación cola/área de ala.

La colocación del importante estabilizador horizontal también puede afectar su desempeño. Si está en la "sombra" del ala, como con las colas en T, un ángulo de ataque muy alto puede limitar su capacidad para crear un par de cabeceo descendente. La corriente descendente del ala también puede afectar un Hstab "bajo". Alargar el fuselaje es un remedio no solo para los efectos del flujo de aire del ala, sino que también aumenta el brazo de palanca de torsión de cabeceo de la aeronave, lo que permite que el Hstab del mismo tamaño sea más efectivo.

El ángulo de empuje también es un factor clave para ayudar en el par de cabeceo descendente. Muchas aeronaves tienen su línea de empuje inclinada unos pocos grados hacia abajo, lo que ayuda a controlar la tendencia al cabeceo cuando el avión acelera.

La elección de un diseño sólido y probado es importante, así como mantener el CG dentro de los límites.

Como comentario sobre el abuso de C de G, en el ala delta no es raro que los pilotos juzguen mal y se ensanchen con demasiada velocidad, con el resultado inevitable de hacer un zoom de hasta 15-20 pies hacia arriba. La bengala del ala delta esencialmente está empujando su C de G completamente hacia atrás. Es esencial mantener la bengala si esto sucede, para que la cola del planeador se deslice hacia abajo de manera estable; descenderá con fuerza, pero generalmente estará bien. Sin embargo, si entras en pánico y lo dejas pasar, el planeador inmediatamente baja la nariz para tratar de recuperar la pérdida, lo que normalmente tomaría alrededor de 100 pies más o menos. A 15-20 pies de la cubierta, esto no es algo bueno.

No, no es posible que el morro "se niegue a bajar" con "la parte trasera apuntando hacia abajo".

Si el avión desciende con la cola primero, entonces HAY flujo de aire sobre las alas. Puede que esté brevemente en la dirección equivocada, pero el centro de gravedad y la ubicación de las alas pronto harán que apunte en la dirección correcta. Con el morro apuntando hacia abajo nuevamente, es posible que las alas aún estén en pérdida, pero habrá flujo de aire sobre las alas y la pérdida será recuperable con las entradas de control correctas.

Tengo un amigo que experimentó una pérdida natural real en un CRJ200, cuando el sellador extruido en un borde de ataque interrumpió el flujo y el ala se detuvo antes del punto normal de disparo del empujador durante una prueba. Creo que lo que los salvó fue el hecho de que solo un lado se soltó y rodó por el filo de un cuchillo y cayó de esa manera más o menos como un dardo de césped, de modo que la aleta vertical volvía a apuntar hacia abajo y él podía para rodar recto y recuperarse de la inmersión. Causado por liberar el aire acondicionado antes de que el sellador de espacios LE se haya curado por completo. Eso es todo lo que tomó.

Si un avión diseñado convencionalmente se desliza hacia la cola, es poco probable que pueda mantener esa actitud por mucho tiempo. La cola tiene poca masa en relación con el resto de la aeronave y un momento sustancial entre las superficies de la cola y el centro de masa de la aeronave. A medida que aumenta la velocidad aerodinámica negativa (caer primero con la cola), las fuerzas aerodinámicas en la cola harán que se voltee. El momento angular continuará la rotación hasta que haya suficiente fuerza aerodinámica opuesta para detenerla. Si bien una entrada en pérdida profunda puede ser irrecuperable, un deslizamiento de la cola debe ser recuperable, dado un fuselaje resistente, suficiente altitud y las entradas de control correctas en el momento adecuado.

Hipotéticamente:

Dada una aeronave de diseño convencional, si se suelta a velocidad aerodinámica cero y actitud nivelada, la mayor área de superficie de la cola, así como la mayor área de superficie del ala detrás de su centro de gravedad, crearán una fuerza que hará girar la nariz. abajo. Lo que distingue este tipo de escenario de una entrada en pérdida profunda es que la condición es inestable y obliga con fuerza al fuselaje hacia un flujo de aire orientado normalmente.

¿Es posible detener tanto un avión que la nariz se niega a bajar debido a la falta de velocidad?
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