Каков максимальный безопасный угол банка 747?

Угол спуска помогает уменьшить подъемную силу, которую должно обеспечить крыло, двумя способами. Это приводит самолет в воздух более высокой плотности, где более абсолютная подъемная сила возможна при том же числе Маха. Это занимает некоторое время, но более непосредственный эффект происходит от направления носа самолета вниз. Затем часть сил, вызванных гравитацией, можно противодействовать перетаскиванием (D на рисунке ниже). Это похоже на планер, только с гораздо более низкой аэродинамической эффективностью и более крутыми углами. Терри уменьшает тягу и открывает тормоза скорости, чтобы избежать превышения скорости, поэтому он может нырять как можно круче, тем самым уменьшая требования к лифту.Теперь больше подъемной силы крыла L можно использовать для поворота самолета. Если он хочет достичь постоянной скорости погружения, он все равно должен произвести достаточный подъем для балансировки веса, но уменьшенный Косинусом глиссады по сравнению с условием горизонтального полета. При 25° нос вниз, это сокращение на 10%.

Теперь вы обеспокоены его углом крена. Обратите внимание, что он хочет создать как можно больше боковых компонентов лифта, которые будут выглядеть как гравитация для всех на борту. При угле крена 60° (я думаю, что его 80° немного экстремальны) это работает в два раза больше обычного вертикального ускорения, а при погружении на самом деле всего 1,8 г, поэтому каждый будет чувствовать себя почти в два раза сильнее нормальной силы тяжести. При крене на 80° это не будет стационарным поворотом, и недостаточно подъемной силы останется для противодействия гравитации, поэтому самолет будет ускоряться вниз во время поворота. Он действительно упадет с неба. Когда уже на Mach 0.85, я был бы более осторожен, чем Терри, потому что все становится уродливым очень быстро, когда Mach идет дальше.

Срок M ⋅ v 2 R

$m\cdot\frac{v^2}{R}$ центробежная сила, которая может быть предоставлена горизонтальной составляющей лифта и которая должна быть как можно больше для плотных поворотов (помогает меньший радиус R). Это-компонент лифта, который Терри должен тянуть самолет вокруг.

Если мы остаемся со стационарными поворотами (без части «падения с неба»), максимальный угол крена задается максимальным коэффициентом нагрузки 747. На 400 KEAS, это как раз 1.5 g, поэтому даже с ориентацией носа 25° вниз максимальный угол крена был бы 53°. Если вы летите немного медленнее, коэффициент нагрузки достигает 2G (равен 63° при спуске на 25°) и достигает максимума в 2.5 g при 310 KEAS (68,7° при спуске на 25°). Полет на высоте 0,85 Маха в 30 000 футов будет производить эквивалентную скорость 306 КТ в нормальных атмосферных условиях. Точное значение варьируется в зависимости от фактической скорости полета, а максимальный безопасный угол крена составляет от 60° до 70°.

Я расширил свой ответ на исходный вопрос, и надеюсь в сочетании с этим я смогу осветить ваши вопросы. Если нет, Пожалуйста, продолжайте спрашивать!

EDIT: я вижу, теперь вы хотите знать время, чтобы развернуться. Все, что я могу сделать , это вычислить его в предположении, что доступно достаточно лифта, независимо от буферизации. На самом деле, я сомневаюсь, что даже 48° случай даст вам приятную поездку. Все результаты для случая 30,000 ft, потому что на 36.000 ft те более высокие углы крена не будут чисто flyable должными к влияниям сжимаемости.

При 60° самолет летит с 2g, а при 25° нос вниз еще на 1.8 g. Скорость поворота составит 3,77° / с, А 180° завершится через 48 с.

При 70° он летает почти с 3g и с 25° носом вниз на 2.65 g, что немного выходит за пределы g. Скорость поворота составит 5,98° / с, А 180° будет завершена через 30 С (плюс время для рулона до 70°, что теперь начинает становиться важным).

Случай 80° становится действительно гипотетическим, потому что даже с ориентацией носа 25° вниз фактор нагрузки будет 5,2 g если летано без sideslip и достаточного подъема для того чтобы предотвратить overspeeding. 747 будет близок к разрыву, но, возможно, будущая пилотажная версия может безопасно летать на этом маневре. Это приведет к в тарифе поворота 12.35° и потребности 14.6 s для поворота 180°. Я бы добавил по крайней мере 4 секунды к банку до 80°, но поворот может быть завершен в течение 20 секунд. Гипотетически.

То, что Терри намекнул, когда он сказал, что он накренится на 80°, — это не чистые повороты, которые я рассчитываю здесь, а динамическое погружение, где самолет ускоряется, потому что недостаточно лифта, чтобы удержать его от падения. Чтобы вычислить это, мне понадобилось бы больше аэродинамических данных о 747 и нужно было бы использовать хотя бы алгоритм с конечной разностью или много бумаги и карандашей.

Просто так много: если 747 катится на 80°, но пилот тянет только столько gs, сколько может выдержать самолет (из-за удара я сомневаюсь, что даже 2.5 g возможны), лифт будет почти исключительно служить для полета плотного поворота, но недостаточно останется для противодействия гравитации. Поэтому самолет будет скользить боком, а курсовая устойчивость повернет нос вниз. Это займет некоторое время (я предполагаю, может быть, 12 секунд, действительно догадка), но самолет наберет скорость с самого начала маневра. Я немного больше боюсь летать быстрее, чем Mach 0.85, чем Терри, и различные сообщения о 747s, идущие до Mach 0.98, поддерживают его мнение о том, что немного превышение скорости в порядке. Мне трудно догадаться, сколько времени потребуется, чтобы он стал неудобно быстрым, а затем потребуется много лифта, чтобы выйти из погружения. С другой стороны, когда самолет ныряет, все, что ему нужно, это крен и выдвижение, чтобы выйти на 180° к предыдущему курсу. Выдвижение будет осуществляться на значительно меньшей высоте, и с созданием ГС проблем не возникнет.

Некоторая информация в дополнение к уже приведенным отличным ответам:

Во-первых, предположим, что необходимость в аварийном повороте возникла сразу после выравнивания с типичного подъема на шаг 2,000 ft, что, вероятно, означало бы, что у вас была только защита предела буфета 1.3 g, хотя в хороших условиях мы часто поднимались, когда у нас было только 1.2 g. Учитывая закон Мерфи, допустим, мы на 1.2.

Теперь настал черед. В течение первых нескольких секунд мы не осмеливаемся превышать 1,2 g, чтобы не попасть в область возможной неконтролируемости. Нам нужно потерять по крайней мере пару тысяч футов как можно быстрее, чтобы добраться туда, где мы можем начать просить больше крыла. В то же время мы хотим использовать то, что крыло может безопасно обеспечить, чтобы превратить нас. Чем круче поворот, тем больше будет и тем быстрее мы упадем. Оба хороши на очень короткое время. Мое место в штанах предполагает, что мы будем катиться до любой крайности, с которой нам было удобно, а затем почти сразу же начнем уменьшать банк со скоростью и до степени, диктуемой тем, что наша скорость была и как быстро она увеличивалась.

Щелкунчик overspeed должен уйти вокруг Маха 0.92, хотя в тестовых полетах обслуживания я видел, что он не запускается почти до 0.94. В какой бы момент он ни сработал, мы хотели бы начать уменьшать банк, и мы хотели бы заменить потерянную силу поворота и решить проблему превышения скорости, увеличив угол атаки до того, что крыло могло бы безопасно сделать в буфете. К тому времени, когда мы упали, скажем, 4000 футов, скорость буфета больше не будет фактором, и мы могли бы безопасно вытащить что-то вроде 1.8 g (или выше, если это необходимо).

Это было бы вопросом игры в наш банк и угол атаки, чтобы получить то, что мы хотим. Размышляя над этим сценарием, я информирован (или, по крайней мере, я думаю, что я) двумя вещами.

Во-первых, инцидент 12 декабря 1991 года, описанный в этом отчете NTSB (PDF) и в этой статье . В то время я был капитаном «Эвергрина» (на самом деле я летал на этом самом самолете несколько недель назад и заметил аномалию автопилота, которая должна была позже вызвать инцидент), и я знал и разговаривал с экипажем (как и все в компании).

Уместным для этого обсуждения является тот факт, что экипаж не заметил, что происходит, пока гироскопы INS не упали (старая карусельная система с фактическими гироскопами), что произошло, когда самолет достиг 90 градусов крена, как я помню. Максимальный угол крена до начала восстановления составлял 95 градусов. Кроме того, двигатели были на крейсерской мощности до начала восстановления. Существует противоречие относительно достигнутой максимальной скорости; оценки варьировались от Маха 0,98 до 1,09 (отчет Маха 1,25 был ложным). Макс носом вниз был 35 градусов. Потеря высоты составляла приблизительно 10 000 футов.

Прочитав предыдущие ответы, я немного менее доволен сценарием 80 градусов, но я не думаю, что это будет означать катастрофу. Платформы INS все еще будут подняты. Скорость, которую я чувствую, была бы управляемой, учитывая, что мы собираемся использовать холостую тягу в самом начале, и скоростные тормоза помогут в этом. Разница, однако, между использованием 70 градусов и 80 градусов, вероятно, будет довольно небольшой. Pdf, упомянутый в первой ссылке, говорит о еще одном 747, идущем на 71 градус, как я помню.

Во-вторых, у нас было тренажерное упражнение, в котором мы иногда превышали 60 градусов крена, хотя я не могу точно сказать, что когда-либо доходил до 80 градусов. Сценарий начнется с того, что контроль вылета скажет: «у вас на борту бомба, рассчитанная на 5 минут. Расчищена для посадки любая взлетно-посадочная полоса.- Сим-инструктор, конечно, поставил бы тебя в трудную, но все же выполнимую ситуацию, насколько это возможно. Итак, что вы сделали, это отключить питание, начать выбрасывать все, что вы могли (ввернуть ограничения скорости), и катиться до любой степени банка, чтобы вы начали выстраиваться в линию. Упражнение всегда начиналось с относительно низкой высоты, поэтому скорость буфета не была проблемой.

Заставляет меня со слезами на глазах думать о веселых временах прошлого.

Каков максимальный безопасный угол банка 747?

Это может зависеть от того, кто проводит оценку безопасности и каковы альтернативы. Могут быть обстоятельства, когда пилот может почувствовать, что быть первым пилотом, который накренил 747 на 70°, было бы безопаснее, чем столкнуться с горой или другим самолетом или быть сбитым.

FAA собирает «статистические данные для самолетов Boeing-747-400 в коммерческих операциях» . Например:

Я думаю, что FAA отбрасывает из данных любые банковские углы, превышающие 40. Я предполагаю, что авиакомпании и/или пилоты считают углы, большие, чем те, которые показаны на этом графике, небезопасными (на этом этапе полета?)

Эти данные, похоже, связаны с приземлениями. Возможно, большие углы безопасно используются на большой высоте.

JA8119, 747 SR-100, после взрывной декомпрессии и потери вертикального стабилизатора, кажется, позже кратко пережил крен 80° без разрушения самолета. В отчете об аварии есть эта запись с бортового самописца.

Этот самолет был по существу неуправляемым, испытывая фугоидные циклы и голландские рулоны и трагически разбился вскоре после этого. Однако, возможно, это предполагает, что неповрежденный 747 может выжить при довольно высоких углах крена (предполагая, что RLL в отчете означает угол крена). Как отметил в комментарии Петер Кэмпф, из этих данных можно сделать выводы о летных характеристиках неповрежденных 747-х годов.