Динамическое давление freestream выше во время круиза или во время посадки/взлета?

Вопросы / ответы › Динамическое давление freestream выше во время круиза или во время посадки/взлета?

0 +1 -1

flyman Админ. спросил 5 лет назад

Я пытался вычислить силы, генерируемые неуправляемым развертыванием закрылков во время крейсерского полета. ( $M_{\infty} = 0.85, A l t . = 36 k f t$

M_{\infty} = 0.85, A l t . = 36 k f t

$M_\infty=0.85, Alt.=36kft$ ) по сравнению с силами скажем, во время посадки. Предполагая подобную геометрию, силы будут пропорциональны динамическому давлению свободного потока. Если $q_{\infty} = \frac{γ}{2} p_{\infty} {M_{\infty}}^{2}$

q_{\infty} = \frac{γ}{2} p_{\infty} {M_{\infty}}^{2}

$q_\infty=\frac{\gamma}{2}p_\infty {M_\infty}^2$ , число Маха будет выше в круизе, но статическое давление будет ниже из-за высоты. Таким образом, для меня не сразу очевидно, какое из условий полета имеет более высокое динамическое давление. У кого-нибудь есть разумные цифры $q_{\infty} [l b f / f t^{2}]$

q_{\infty} [l b f / f t^{2}]

$q_\infty [lbf/ft^2]$ при посадке против круиза для современного коммерческого авиалайнера, чтобы я мог сравнить?

Источник

Теги вопроса:аэродинамика, аэродинамики

flyman Админ. ответил 5 лет назад

$l b f / f t^{2} » role=»presentation»>$

$lbf/ft^2$ ? xkcd.com/526

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Я не понимаю, в чем проблема. Я хочу, чтобы каждый фут был в квадрате.

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Эквивалентная скорость примерно в два раза выше (калькулятор, связанный fooot, дает 266 узлов для вашего случая, а 130-разумная скорость посадки), и поскольку эквивалентная скорость пропорциональна квадратному корню динамического давления, это означает примерно в четыре раза более высокое динамическое давление при круизе.

2 ответ

0 +1 -1

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Вот что я получаю:

Статическое давление :
Уровень моря: 101300 па
30,000 футов: 30100 па

Мах :
Уровень моря ¹(150 кт): 0.22
Круиз ²: 0.85

Коэффициент специфических топлений: 1.4

Используя уравнение :
Посадка: $3432.044 P a = 73.68 l b f / f t^{2}$

3432.044 P a = 73.68 l b f / f t^{2}

$3432.044 Pa = 73.68 lbf/ft^2$
Круиз: $15223.075 P a = 317.94 l b f / f t^{2}$

15223.075 P a = 317.94 l b f / f t^{2}

$15223.075 Pa = 317.94 lbf/ft^2$

Так что высокий мах в круизе более чем компенсирует более низкое статическое давление. Этот калькулятор согласен.

¹скорость посадки для больших самолетов обычно составляет 120-150 узлов (0,18-0,22 Маха). Меньшие самолеты около 60 узлов (0,091 Маха). Вы можете конвертировать в Mach вручную или с помощью калькулятора, как здесь .

²крейсерские скорости, как правило, между 240-280 kias (узлы указаны скорость полета) для больших струй, что переводит около 450-500 узлов наземной скорости и Маха 0,75-0,85 (в зависимости от высоты и условий).

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Ничего себе, это не посадочная скорость, а одна для башни жужжит!

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Ну, для самолетов, которые делают Mach 0.85 на высоте 30 000 футов, это, как правило, скорость посадки…

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Вот почему я задал вопрос, я действительно не знаю, что такое разумный посадочный Мах для двух значительных фигур…

flyman Админ. ответил 5 лет назад

@fooot: скорость круиза не вокруг скорости посадки, это примерно в два раза выше. Калькулятор дает для перечисленных условий эквивалентную скорость полета (наиболее близкую к динамическому давлению) 266 узлов. Это примерно в два раза (130 узлов-разумная скорость посадки), а это означает в четыре раза больше динамического давления.

0 +1 -1

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Самолет нуждается в закрылках, чтобы быть достаточно медленным для взлета и посадки. Это означает коэффициент подъема $c_{l}$

c_{l}

$c_l$ больше в конфигурации посадки, и динамическое давление пропорционально ниже, потому что подъем продукт $c_{l}$

c_{l}

$c_l$ , площадь крыла и динамическое давление. Поскольку масса самолета примерно одинакова в конце круиза и во время посадки, этот продукт должен быть одинаковым в обоих условиях.

Реальные примеры: двойные прорезанные щитки плюс предкрылки передадут вам $c_{l m a x}$

c_{l m a x}

$c_{l\,max}$ возможно, 3.2, поэтому ваш рейс $c_{l}$

c_{l}

$c_l$ около 2, чтобы иметь достаточный запас прочности. Круиз $c_{l}$

c_{l}

$c_l$ для того же самолета будет между 0,3 и 0,4.

Теперь с вашим более точным вопросом я могу дать более точный ответ. Допустим, нагрузка на крыло составляет 500 $k g / m^{2}$

k g / m^{2}

$kg/m^2$ , тогда ваше динамическое давление в фазе посадки будет 2600 $N / m^{2}$

N / m^{2}

$N/m^2$ против 14000 $N / m^{2}$

N / m^{2}

$N/m^2$ в круиз. Я думаю, это не было очевидно, потому что вы застряли с имперскими подразделениями. Сделайте это с метрическими единицами, и все должно быть сразу ясно. Формула:

q = \frac{m \cdot g}{S \cdot c_{l}}

$q = \frac{m \cdot g}{S \cdot c_l}$

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Я уже все это знаю. По сути, я спрашиваю, будут ли закрылки сорваны с самолета, если они будут развернуты во время круиза. Это не интуитивно очевидно по причинам, которые я изложил в исходном посте…

flyman Админ. ответил 5 лет назад

@BrysonS. Это действительно более структурный вопрос, чем аэродинамический (и ответ отличается для каждого самолета — один может выжить при развертывании закрылков на крейсерских скоростях полета, в то время как другой дизайн может иметь поверхность управления, оторванную от самолета).

flyman Админ. ответил 5 лет назад

Нормально, максимальная скорость деятельности щитка скорость стойла 1.7 КС. Скорость здесь означает откалиброванную скорость, и ваша откалиброванная скорость в круизе выше в 5 раз. Так что да, закрылки будут оторваны, без сомнения, или они были разработаны слишком тяжелыми.

flyman Админ. ответил 5 лет назад

@Peter Kampf. Да, я думаю, что это вообще то, что произойдет, но я пытался поставить номер. Я буду использовать ISA 1976 года, чтобы получить разумное статическое давление как для посадки, так и для круиза, но мне все еще нужно разумное количество для посадки Маха (с полными развернутыми закрылками). Мысли?

flyman Админ. ответил 5 лет назад

@Брайсон С. Не делайте это сложнее, чем необходимо. Mach в конфигурации посадки не имеет значения, потому что он настолько мал (более теплый воздух плюс более медленная скорость). Если вам нужно значение, используйте 0.15. Статическое давление также не необходимо, только плотность, и то часть динамического давления уже.