¿Levanta el mismo peso en vuelo nivelado?

Cuando considera la aeronave como un todo, la sustentación es igual al peso en vuelo nivelado. Esto debe ser cierto siguiendo las leyes de la física.

Sin embargo, si descompone las fuerzas, la sustentación producida por las alas no necesariamente es igual al peso de la aeronave. La sustentación también es generada por el cuerpo (aunque muy ineficiente) y por la cola. La mayoría de los estabilizadores horizontales generan sustentación negativa, pero algunos (por ejemplo, el A380) generan sustentación positiva.

Si ignoramos el hecho de que el fuselaje produce sustentación y asumimos una configuración en la que la cola produce fuerza hacia abajo, entonces está en lo correcto. Pero el fuselaje produce sustentación. Los diseños de aviones modernos usan software para tener eso en cuenta.

Lo que quiere decir exactamente con "ascensor" es importante para responder a esta pregunta. En vuelo no acelerado (velocidad constante, tasa constante de ascenso o descenso, incluido el vuelo nivelado), todas las fuerzas en el avión están equilibradas: adelante es igual a atrás, arriba es igual a abajo e izquierda es igual a derecha. El peso es generalmente una fuerza hacia abajo, levantar hacia arriba, arrastrar hacia atrás, empujar hacia adelante y la fuerza lateral es generalmente mínima, pero proviene de cosas como el ajuste del timón o las diversas fuerzas involucradas en el Factor P (esto también cambia en función de cómo defina "arriba"). ", ya que en un giro la sustentación se convertirá en una fuerza parcialmente lateral si "arriba" se define por algo fuera del avión, por ejemplo, la tierra).

Si por sustentación te refieres a la suma de todas las fuerzas aerodinámicas arriba/abajo (que es como tiendo a pensarlo, en general, aunque esto no es técnicamente correcto- vea la nota al pie o el artículo vinculado) y por "arriba" quiere decir "directamente lejos del centro de gravedad de la tierra", entonces sí, la elevación es igual al peso de la aeronave en vuelo sin aceleración. Puede haber alguna sustentación negativa (como dice en su ejemplo, las 10,000 libras de fuerza de cola hacia abajo), pero esto se equilibrará con una sustentación adicional hacia arriba sobre el peso del avión, es decir, si la suma de todas las fuerzas aerodinámicas hacia abajo es 10 000 libras y el avión pesa 100 000 libras, entonces la suma de todas las fuerzas aerodinámicas hacia arriba debe ser 110 000 libras. Sin embargo, cuando hablamos de la suma de fuerzas, debemos recordar tratarlas como los vectores que son, por lo que 110 000 libras de sustentación hacia arriba más 10 000 libras de sustentación hacia abajo equivalen a 100 000 libras de sustentación neta hacia arriba: el peso del avión.

Si su definición de sustentación no incluye la creada por los motores (es decir, "componente vertical de empuje"), o realmente, si usa cualquier otra definición sin restringirla a casos especiales, entonces esto puede ser cierto o no, si el componente vertical es cero (generalmente es pequeño, pero probablemente no del todo cero), entonces la sustentación total será igual al peso de la aeronave para un vuelo sin aceleración. Si es distinto de cero, entonces la sustentación más el componente vertical del empuje será igual al peso, pero la sustentación por sí sola no será igual al peso en vuelo sin aceleración.

Nota a pie de página sobre la definición de "ascensor": la definición técnica de la fuerza de elevación es el componente de la fuerza ejercida sobre un cuerpo por el fluido que pasa por él y que es perpendicular al flujo del fluido, por lo que mi definición incluiría el arrastre de una caída. cuerpo como una fuerza de "ascensor", que no lo es.

Respuesta corta: No

Respuesta larga:

En vuelo real el equilibrio de fuerzas en el eje Z es un poco más complejo. También debe considerar el efecto de los diferentes ángulos y componentes de Empuje como indica la siguiente Figura:

La ecuación debe ser:

Si consideramos vuelo estático sin aceleración normal y considerando pequeños valores para los ángulos; la fuerza de elevación sería$L = W-T*alpha$

Sí. Ascensor es igual a peso en vuelo nivelado.

Una mejor forma de decirlo sería que, en el caso de un vuelo nivelado constante, las fuerzas aerodinámicas (incluida la fuerza de propulsión) y la fuerza del cuerpo están en equilibrio.

La fuerza aerodinámica incluye la sustentación creada por el ala, el fuselaje, la fuerza descendente creada por el estabilizador, etc. Entonces, en su caso, la sustentación es igual al peso más la fuerza descendente de la cola.

También olvidaste el empuje. Particularmente con empuje vectorizado a baja velocidad, puede obtener un vuelo nivelado con un alto ángulo de ataque/vector de empuje y la mayor parte del peso es contrarrestado por el empuje. por ejemplo, este aguilucho en transición a vuelo nivelado

Se puede considerar que la sustentación neta actúa a 90 grados de la velocidad. La sustentación neta incluye las contribuciones de las alas, la cola, los canards, los frenos, los flaps y el cuerpo, algunos de los cuales pueden estar actuando hacia arriba o hacia abajo. El peso actúa hacia abajo. El empuje puede actuar en un ángulo con respecto a la velocidad, ya sea debido al paso o la vectorización. Entonces, dependiendo del paso o la vectorización, incluso si la velocidad es horizontal y la sustentación neta vertical, el empuje puede tener un componente vertical que actúa contra parte del peso.