Что такое высокоскоростное стойло?

Вопросы / ответыЧто такое высокоскоростное стойло?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 4 недели назад

Мне сказали, что самолеты могут останавливаться, когда поток воздуха над крылом проходит мимо Маха 1? Почему это происходит и как вы проектируете самолет, чтобы избежать этого?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

стойло происходит на высоком угле атаки на любой скорости, вы избегаете его, не качаясь вверх или вниз в сверхзвуковом полете

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Я полагаю, что вы спрашиваете об углу гроба. Это то, что вас интересует? en.wikipedia.org/wiki/Coffin_corner_%28aviation%29

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@ratchetfreak: разделение сверхзвукового потока происходит под любым углом атаки .

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@JerryKur: существование угла гроба является следствием сверхзвукового разделения потока, но сверхзвуковое разделение потока не ограничивается этим. Это происходит и на сверхзвуковых самолетах.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Высокоскоростное стойло-это то, что происходит близко, но все же ниже, Mach 1. Он включает в себя сверхзвуковой поток над крылом, но весь самолет по-прежнему движется с дозвуковой скоростью.

2 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Когда скорость воздушного потока локально превышает скорость звука над крылом, формируется ударная волна, и поток отделяется от этой ударной волны.

сверхзвуковое разделение потока

Подобно стойлу, сверхзвуковое разделение потока удаляет компонент подъемной силы, создаваемый уменьшением давления на верхней поверхности крыла, и поэтому эффекты аналогичны.

I вызывает снижение подъемной силы, и поскольку центр давления составляет примерно четверть хорды на верхней поверхности, но середина хорды на нижней, это вызывает значительный момент снижения, который может быть невозможно восстановить, даже если подъем после сваливания в противном случае достаточен для поддержания самолета, летящего прямо. Этот эффект часто называют подтяжкой Маха . Сверхзвуковые самолеты часто имеют все движущиеся лифты, чтобы иметь достаточные полномочия управления, чтобы компенсировать это.

Отличие от нормального сваливания заключается в том, что после разделения сверхзвукового потока подъемная сила остается пропорциональной углу атаки, и поэтому самолет продолжает вести себя более или менее нормально, за исключением изменения дифферента.

Подтяжка Маха может быть ниже 0,7 Маха в зависимости от конструкции самолета, потому что воздух движется быстрее над крылом. Он может быть задержан с помощью стреловидных крыльев, потому что ударные волны формируются только тогда, когда составляющая скорости воздуха перпендикулярно крылу превышает скорость звука.

Сверхзвуковой самолет в конечном счете сталкивается со сверхзвуковым разделением потока, но более низкая поверхностная подъемная сила достаточна, чтобы уравновесить вес самолета на той скорости и высоте, и самолет может продолжить полет с разделенным верхним поверхностным потоком.

Это не относится к большинству дозвуковых самолетов, которые по соображениям эффективности, как правило, путешествуют на высотах, где у них очень мало возможностей для остановки. Поскольку скорость сваливания увеличивается с высотой, в то время как скорость звука немного уменьшается с более низкой температурой там, скорость сваливания в конечном счете будет равна критическому числу Маха, которое создает угол гроба и абсолютный потолок для самолета. Для большинства гражданских транспортных самолетов диапазон между скоростью сваливания и критическим числом Маха (где увеличение сопротивления и разделение сверхзвукового потока начнутся) значительно уменьшается на крейсерской высоте, но у них обычно недостаточно мощности двигателя для достижения фактического угла гроба.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Mach tuck явление изменения уравновешивания должного к заднему маршу центра подъема. Это может произойти при вертикальном пикировании, даже когда крылу не нужно производить подъем. Остановка всегда, когда желаемый подъем не может быть произведен, и самолет покидает линейный диапазон наклона кривой подъема.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@PeterKämpf: я переформулировал ответ, чтобы избежать использования термина «стойло» для всего, что связано со сверхзвуковым разделением потока.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@PeterKämpf незначительный момент, но Mach tuck не имеет ничего общего с отделкой. Это относится к моменту качки носа вниз, вызванному сдвигом центра подъема в кормовой части, который постепенно ухудшается, потому что по мере падения носа скорость увеличивается еще больше, что приводит к смещению C/L дальше на корму и т. д. и т. д. Trim не участвует (кроме самолетов с системами отделки Mach, которые предназначены для предотвращения подтяжки mach).

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@Lnafziger: я должен был выбрать другое слово. Для меня trim-это баланс сил вокруг оси. Для вас trim-это действие по их изменению или, может быть, даже контроль за этим. Мое понимание этого слова происходит от Naval English, и, похоже, оно не относится к авиации.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@PeterKämpf: Ах, я понимаю. Для пилота отделка имеет очень специфическое значение, которое заключается в использовании управления, которое перемещает триммер/подвижную поверхность управления, отличную от ярма, которая изменяет отделку самолета. Поскольку это действие, которое мы выполняем (мы обрезаем самолет), именно так большинство любит понимать этот комментарий.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Самолет останавливается, когда крыло не может произвести достаточный подъем, чтобы выдержать полет. Это может произойти по двум причинам:

  1. Разделение потока из-за высокого угла атаки. Наклон кривой подъема, который является положительным и линейным при малых углах атаки, становится отрицательным, так что увеличение угла атаки приводит к более низкой подъемной силе. Это вызвано эффектами вязкости.
  2. Разделение потока из-за сильных ударов по крылу близко к маху 1. Это вызвано эффектами Маха.

Первый-это низкая скорость сваливания, но это может произойти на любой скорости. Высокоскоростные киоски второй сорт. Они могут быть спровоцированы

  1. полет быстрее в том же положении, обычно в очень разреженном воздухе и со скоростью около 0,8 Маха.
  2. Или их можно спровоцировать, требуя увеличения подъемной силы на той же скорости, например, путем начала поворота.
  3. Третий способ заключается в подъеме, так что воздух становится тоньше и холоднее, а крылу нужен более высокий угол атаки, чтобы произвести тот же подъем, что и раньше.

Во всех случаях начальный поток над крылом был локально слабо сверхзвуковым и создавал слабый удар. Или путем увеличивать скорость (более точно: номер Маха полета) или угол нападения, удар будет более сильным и может причинить разъединение подачи, так что крыло производит меньше подъемной силы, чем раньше. Самолет останавливается. В случае U-2 хвост все равно будет работать, только крыло будет производить меньший подъем, поэтому самолет наклоняется и ускоряется. Ускорение делает вещи хуже, потому что теперь удары становятся еще сильнее. Теперь пилот заперт в погружении, которое он не может закончить. Очень весело, когда на несколько километров ниже пилот видит МиГ-17, выполняющий подтягивания с высокой скорости, чтобы подобраться достаточно близко, чтобы открыть огонь.

К счастью, увеличение сопротивления из-за более сильных ударов ограничивает увеличение скорости, и после падения, возможно, на 2 км, воздух становится достаточно плотным для пилота U-2, чтобы успешно остановить погружение и начать подъем обратно на более безопасную, более высокую высоту.

Как этого избежать? Как правило, этого вообще нельзя избежать, его можно только смягчить. Стреловидность крыла является наиболее эффективным способом ограничить потери подъемной силы из-за местных ударов, но даже сильно стреловидное Дельта-крыло будет иметь снижение максимального коэффициента подъема вокруг Маха 1. Оптимизированная форма аэродинамического профиля помогает повысить предел, но когда этот новый предел превышен, потеря подъемной силы будет тяжелее. В конце концов, большинство современных самолетов прибегают к ограничению огибающей полета и использованию электронного ФТС для обеспечения того, чтобы огибающая не превышалась.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Хороший ответ (+1!) но это на самом деле называется «высокоскоростным стойлом»?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@Lnafziger: если динамическое давление недостаточно, это низкая скорость сваливания. Независимо от того, если вы тянете 8g, лучший выход-это увеличение скорости. Высокоскоростное стойло когда увеличивая влияния числа Маха уменьшают подъем под необходим, или путем ускорение или путем вытягивать ГС с достаточным динамическим давлением.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Это на самом деле не ответ на мой вопрос….

flyman Админ. ответил 4 недели назад

@Lnafziger: Да, это называется высокоскоростным стойлом. По крайней мере, насколько я понимаю. Это ответ на ваш вопрос?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Согласно» как», stall не подразумевает подъемную силу, недостаточную для поддержания полета, только то, что крыло находится в полете в условиях, когда подъемная сила больше не увеличивается с углом атаки. Не уверен, есть ли какое-либо «официальное» определение.