Radio de giro constante con Δ velocidad aerodinámica y alabeo

¿Alguien puede explicar cómo la velocidad afecta la velocidad de giro y el grado de inclinación requerido?

Estoy tratando de entender este problema de práctica, pero no puedo entender el concepto: digamos que tiene 2 vehículos que viajan a diferentes velocidades y realizan un giro en el mismo radio. El ejemplo establece que el vehículo más rápido tendrá que inclinarse en un ángulo menor y tendrá una velocidad de giro más baja.

En mi opinión, el vehículo más rápido tendría que mantener un ángulo de inclinación lateral más pronunciado para compensar la mayor velocidad relativa, de lo contrario, su radio aumentaría. Si se mueve más rápido y se inclina en un ángulo más bajo, ¿no significaría eso que está viajando a una mayor distancia hacia adelante y menos distancia lateral, lo que aumenta su radio?

Estoy contigo en esta pregunta. Cuanto más rápido se mueva el objeto, más rápida será la tasa de cambio alrededor del giro. La tasa de cambio de dirección tiene un efecto sobre las fuerzas centrífugas (fuerzas que se alejan del eje de rotación). El objetivo en un giro de aeronave es que las fuerzas centrífugas y de gravedad sean iguales, lo que da como resultado un giro coordinado.

Respuestas (1)

Tienes razón en todas las cuentas.

En un giro de estado estacionario, a partir del movimiento circular, tenemos, con F C siendo la fuerza centrípeta, V siendo la velocidad aerodinámica con viento cero, R siendo el radio de giro, y metro siendo la masa del avión:

F C = metro V 2 R

La aceleración centrípeta en un giro coordinado se crea a partir del vector de sustentación peraltado ( L ), por lo tanto, con ϕ siendo el ángulo de alabeo:

L pecado ϕ = metro V 2 R

Por lo tanto, el radio de giro es:

R = V 2 gramo broncearse ϕ

y la velocidad de giro es:

ψ ˙ = gramo broncearse ϕ V

A medida que aumenta la velocidad, necesitará un ángulo de inclinación cada vez mayor para lograr la misma velocidad de giro. Por supuesto, hay un límite en la cantidad de sustentación que puede obtener del ala a una velocidad determinada, especialmente a Mach más alto cuando el impacto transónico se convierte en el factor limitante.