¿La fuerza de sustentación es menor que el peso durante un descenso?

El contenido reproducido en la pregunta básicamente explora lo que sucede si de repente llevamos el ala al ángulo de ataque requerido para producir cierta carga G, mientras volamos a cierta velocidad aerodinámica. El valor de sustentación dado en ambos casos, 4166 libras, sin duda NO es el peso del avión ultraligero. Es sin duda mucho mayor que el peso del avión ultraligero. NO estamos viendo una situación aquí donde la fuerza neta y la aceleración neta son cero, por lo que este contenido realmente no arroja luz sobre las preguntas que se hacen.

En el contenido reproducido en la pregunta, no está claro por qué el autor de la pregunta cree que la flecha roja apunta a una situación de escalada y la flecha azul apunta a una situación de buceo. En cualquier caso, el contenido reproducido en la pregunta no tiene nada que ver con las fuerzas en un ascenso o descenso en estado estacionario.

En cuanto a las preguntas hechas--

"¿No se supone que la fuerza de sustentación sea menor que el peso durante un descenso?"

Sí, tanto en un ascenso en estado estable como en un descenso en estado estable, la sustentación es menor que el peso. Para entender esto mejor, tenga en cuenta que en el contexto del vuelo alado, la sustentación se define para actuar perpendicularmente a la trayectoria de vuelo de la aeronave a través de la masa de aire, no verticalmente. De manera similar, el vector de arrastre se define para actuar en paralelo a la trayectoria de vuelo de la aeronave a través de la masa de aire y, en una primera aproximación, a menudo se puede considerar que el vector de empuje también actúa en paralelo a la trayectoria de vuelo de la aeronave a través de la masa de aire. Como resultado, el empuje soporta parte del peso de la aeronave en un ascenso en estado estable y la resistencia soporta parte del peso de la aeronave en un descenso en estado estable, y en ambos casos se reduce el vector de sustentación del ala. Para ver los diagramas de vectores de fuerza que ilustran estas situaciones, visite estas respuestas relacionadas a preguntas relacionadas:

¿Qué produce el Empuje a lo largo de la línea de vuelo en un planeador?

¿Levanta el mismo peso en una escalada?

(Nota: para aplicar los diagramas vectoriales que se muestran en el primer enlace de arriba al caso de un planeo motorizado o una inmersión motorizada, simplemente reemplace la etiqueta "arrastre" con la etiqueta "arrastre menos empuje"; de forma similar a la etiqueta "empuje menos arrastrar" aparece en los diagramas en el segundo enlace de arriba).

"¿Descender a una velocidad mucho más baja que la velocidad de picado (Vd) del avión afecta la velocidad de descenso del avión?"

Sí, para una posición determinada del acelerador, una fuerza de empuje determinada o una potencia de salida determinada, si cambiamos la velocidad aerodinámica, cambiaremos la velocidad de descenso. En general, la velocidad de descenso más lenta se obtiene volando un poco más rápido que la velocidad de pérdida.

Para un descenso a velocidad constante (vertical), la sustentación es igual al peso de la embarcación.

La aceleración vertical solo ocurre cuando la fuerza vertical neta no es igual a 0.

Entonces, el momento en que la sustentación es menor que el peso es cuando el avión comienza o acelera el descenso o se detiene o frena un ascenso.

De manera similar, la fuerza de sustentación solo es mayor que el peso del avión cuando el avión se detiene o frena un descenso o comienza o acelera un ascenso.

Primero para felicitar a @quiet flyer por descifrar los datos proporcionados con la pregunta. No hay nada de malo en ir a una escuela de vuelo y tomar una "lección de tierra" si hay algo en el POH que necesita explicación.

En segundo lugar, arrojar luz sobre lo importante que es obtener diagramas vectoriales correctos y tener en cuenta "aquello que produce velocidad en qué dirección". Esta es la razón por la que usar el vector de gravedad como referencia universal para la dirección y la magnitud permite literalmente dibujar vectores de fuerza a escala, dividirlos en componentes verticales y horizontales, y comprender lo que está involucrado con la dirección y la velocidad. Desafortunadamente, a muchas personas les falta un hecho muy obvio, una aeronave más pesada que el aire debe estar moviéndose en vuelo y, en un entorno aerogravimétrico, para estar en un estado estable de aceleración 0, el vector de empuje está equilibrado en la dirección de la velocidad por la resistencia. .

Sí, todas las aeronaves más pesadas que vuelan en estado estable necesitan "empuje" para mantenerse en movimiento. DIBUJAR EL VECTOR DE EMPUJE DIRECTAMENTE OPUESTO AL VECTOR DE ARRASTRE, y veamos qué sucede:

Paracaídas hacia abajo. Dirección hacia abajo. Gravedad de la fuente de energía. Solo arrastre de fuente de elevación. Velocidad horizontal ninguna. Los vectores de arrastre y gravedad son iguales y se cancelan en estado estacionario a una velocidad determinada.

Planeador descendiendo en estado estacionario. Dirección en ángulo hacia la tierra. Gravedad de la fuente de energía. Ascensor fuente de arrastre y perfil aerodinámico. Velocidad horizontal y vertical. El componente de arrastre vertical contribuye a la sustentación vertical (resiste la gravedad). El componente de elevación horizontal proporciona movimiento hacia adelante, equilibra el componente de arrastre horizontal en estado estable. Para el "purista", la sustentación es menor que la gravedad, ¡pero esto solo está considerando el componente vertical de la sustentación!

Aeronave motorizada ascendiendo. Dirección en ángulo lejos de la tierra. Combustible de aviación de fuente de alimentación. Hélice de fuente de elevación y lámina de aire. Velocidad horizontal y vertical. El componente de arrastre vertical se OPONE al componente de sustentación vertical. Los componentes de sustentación y arrastre horizontales se OPONEN a la dirección horizontal del vuelo. Lo que DEBE compensar para mantener un vuelo estable: el vector de empuje. Esto contribuye al componente de sustentación vertical para equilibrar el arrastre vertical, y al componente de movimiento "hacia adelante", equilibrando los componentes de arrastre horizontal y sustentación horizontal.

Cualquiera que haya hecho un vuelo lento casi en pérdida con el motor gritando altas RPM sabe a lo que me refiero.

Con el vector de gravedad constante WRT a tierra, y la resistencia, sustentación y empuje expresados ​​como componentes verticales y horizontales, las cuatro fuerzas de vuelo antiguas se pueden usar para describir el vuelo en estado estable independientemente de la dirección.