Почему минимальная длина взлетно-посадочной полосы нелинейна по отношению к посадочной массе?

Вопросы / ответыПочему минимальная длина взлетно-посадочной полосы нелинейна по отношению к посадочной массе?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 6 месяцев назад

На графике ниже показаны требования к длине взлетно-посадочной полосы для Boeing 747-8.

Требования к длине взлетно-посадочной полосы(взято из характеристик самолета Boeing 747-8 для планирования аэропорта)

Учитывая тот факт, что кинетическая энергия и импульс прямо пропорциональны массе, я бы ожидал, что этот график будет линейным, но, очевидно, это не так. Что вызывает здесь нелинейность?

flyman Админ. ответил 6 месяцев назад

Вероятно, функция эффективности спойлеров и тормозов в рассеивании кинетической энергии (1 2 M v 2

12mv2

нелинейна с самой скоростью). Также могут быть затронуты пределы безопасности, встроенные в это посадочное расстояние, поскольку эти цифры не представляют абсолютное минимальное расстояние, необходимое для остановки самолета.

flyman Админ. ответил 6 месяцев назад

@Кейси снижение эффективности тормоза была моя первая идея тоже, но тогда я ожидал бы более постепенное изменение наклона.

flyman Админ. ответил 6 месяцев назад

Кинетическая энергия пропорциональна массе, но и тормозная сила тоже! (это действительно пропорционально весу, но для всех практических целей эти два пропорциональны друг другу).

1 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 6 месяцев назад

В то время как кинетическая энергия пропорциональна массе, она не пропорциональна скорости.

Чем тяжелее самолет, тем выше скорость посадки. Таким образом, тормозной путь увеличивается в основном из-за более высокой скорости посадки.

Сравнение двух посадок, сначала при массе = m1

m1

, второй по массе = m 2 = 1.1 M 1

m2=1.1m1

, скорость посадки будет m 2 m 1

m2m1

выше во время Второй посадки.

Кинетическая энергия при посадке будет пропорциональна квадрату массы.

flyman Админ. ответил 6 месяцев назад

Ах, я не понимал, что скорость посадки также зависит от массы, но очевидно, что это так. Тогда единственный оставшийся вопрос заключается в том, почему график не похож на параболу, а больше похож на две прямые, соединенные вместе.

flyman Админ. ответил 6 месяцев назад

@Вентеро я не уверен, что парабола будет ожидать. Аэродинамическое сопротивление и обратная тяга нелинейны со скоростью, но не зависят от массы самолета. Тормозная система колеса, вероятно, способна обеспечить замедление независимо от массы (больше массы = пропорционально больше сцепления = пропорционально больше тормозной силы = такое же замедление) до массы, где достигается максимальная мощность разрыва (тепловыделение), и замедление должно быть ниже. Это может быть объяснением для двух сегментов, однако некоторые изгибы все еще ожидаются. Упрощение, вероятно, объяснение.

flyman Админ. ответил 6 месяцев назад

Тормозной путь не пропорционален кинетической энергии. Так как трение пропорционально нормальному усилию (которое является весом), максимальное замедление тормозов не зависит от массы вообще. Таким образом, тормозной путь должен зависеть только от квадрата скорости, и поскольку скорость зависит от квадратного корня массы, все равно можно ожидать линейной зависимости. Таким образом, это требует объяснения, каковы ограничивающие факторы для тормозов.