Зачем планеру водяной балласт? Если он пытается оставаться в воздухе без двигателя, не лучше ли быть как можно более легким?

Масса не влияет на максимальную дистанцию, только на максимальную выносливость.

Например, изображение двух одинаковых плоскостей A и B: A весит на 50 кг меньше B. При условии отсутствия ветра (горизонтального / вертикального) и скорости наилучшего скольжения оба планера приземляются в одном и том же месте.

Более легкий самолет A, однако, прибудет позже, чем B, так как скорость лучшего скольжения меньше, чем для B. В заключение вы можете сказать, что дополнительная масса только увеличивает крейсерскую скорость, но не расстояние движения.

Соревнования на планерах большую часть времени проходят по маршруту, который вы должны пролететь в кратчайшие сроки. Таким образом, это означает, что если у вас есть более высокая скорость лучшего скольжения, вы можете летать быстрее в соревнованиях.

Единственный недостаток К иметь более высокий вес, что ваш liftrate в термалах будет уменьшен и должный к более высокой скорости более трудно центризовать термалы.

В некоторой степени также возможно смещение центра тяжести (CG) с добавленной нагрузкой. Чем дальше это до кормового предела, тем выше ваше максимальное расстояние. Это потому, что вы будете иметь меньше прижимной силы от стабилизатора требуется. (Если CG находится на переднем пределе, вам нужно будет вытащить ручку управления, чтобы летать на уровне, поэтому у вас больше перетаскивания). Однако я думаю, что это скорее положительный побочный эффект, и большую часть времени вода используется для полета быстрее.

Источник: я пилот планера и в настоящее время занимаюсь подготовкой ATPL.

В дополнение к другим ответам, давайте посмотрим на эту диаграмму L / D (=E) соблазнительного DG-1000 от DG Flugzeugbau (но не бойтесь ,это верно для всех планеров) :

Лучшее соотношение L / D равно для разных нагрузок на крыло, но происходит на разных скоростях — чем выше нагрузка, тем выше скорость. Вы также можете видеть, что минимальная / скорость сваливания также выше для более высоких нагрузок.

На следующей диаграмме показана Полярная кривая:

Вы можете видеть, что минимальная скорость раковины происходит при самой легкой нагрузке. Чем тяжелее нагрузка, тем дольше вам придется кружить в одной и той же тепловой для данного увеличения высоты.

Нагрузка компромисс между более высокой средней скоростью и более менее эффективным взбираться. В случае сильных термальс и/или длинных интервалов скольжения, оптимальный двигает к больше, в слабых условиях К меньше или никакому балласту. Хорошо, что вы можете сбросить воду довольно быстро (также частично), так что в соревновании вы обычно склонны заполнять (и сбрасывать в случае), а не начинать свет (Квинтус e.g может принять до 250 литров!)

Кормовой балласт в вертикальном хвостовом самолете иногда используется для балансировки переднего CG, вызванного водой в крыльях-в зависимости от вашего корабля частичный сброс может быть проблематичным.

Конечно, есть много философий и тактических дебатов относительно спора «вода или нет воды», но как только вы обогнали идентичный, более легкий корабль с полными крыльями и без потери высоты, вы можете увидеть, сколько забавного балласта может быть (до следующего теплового, то есть).

Я настраиваюсь более чем на 3 года, потому что я не полностью удовлетворен ответами здесь. Да, Лнафзигер, когда вы хотите оставаться на ногах как можно дольше, самолет должен быть как можно более легким. Но иногда вам нужно быстро спуститься: это когда добавляется водяной балласт.

Сила правильная: водяной балласт ускоряет все. Но это еще не все.

Также у StallSpin есть хороший момент:более высокая нагрузка на крыло равна меньшему возмущению порывами.

Но есть и два момента, которые следует учитывать:

1. Более высокая скорость означает более высокое число Рейнольдса. Поскольку это число показывает отношение инерционных и вязких сил, это означает, что сопротивление трения относительно ниже . Следствием этого является то, что планер с более высокой нагрузкой на крыло действительно летит немного дальше, чем легкий планер, когда оба летают с лучшей скоростью L/D. Разница не огромна, но дает более тяжелому кораблю еще одно преимущество в скорости, когда он может оставить последний тепловой поворот раньше, чем более легкий планер.

   Но более высокое число Рейнольдса делает даже большую разницу на низкой скорости: управление крена очень улучшено с водяным балластом. На диапазоне чисел Рейнольдса, характерном для внешнего крыла планера, при малых скоростях (значительно меньше миллиона) увеличение скорости заметно улучшает сопротивление сваливания и мощность управления.

_{Коэффициент сопротивления трения плоской пластины над числом Рейнольдса (Источник изображения ). Кривая для планера находится между полностью ламинарной и полностью турбулентной. Обратите внимание на двойные логарифмические оси.}

2. Тактика: водяной балласт используется в основном в соревнованиях, и когда несколько самолетов разделяют одну тепловую энергию, каждый пилот ждет, пока другие полетят на следующую тепловую. Наблюдение за другими говорит ей / ему, где лучший маршрут для минимальной потери высоты. Это даже делает самые высокие пилоты в термальном раскрывают их тормоза скорости, как раз для того чтобы во избежание выйти термальное сперва. С водяным балластом скорость подъема уменьшена (более высокая раковина плюс больший поворачивая радиус сговариваются, чтобы уменьшить скорость подъема планера значительно), таким образом, пилот с водяным балластом будет даже иметь тактическое преимущество в фазе подъема, управляя более тяжелым судном.

Ответ Force-это в значительной степени ответ, но также учитывайте, что масса = инерция. Если вы весите больше, вас меньше беспокоит любая внешняя сила (турбулентность). Более легкий самолет является более маневренным, но он также будет подпрыгивать вокруг много.

Однако я не могу прокомментировать, какое влияние балласты, о которых идет речь, оказывают на это для планера.

Ответ Force очень хорош. Но утверждение «дополнительная масса только увеличивает крейсерскую скорость, но не расстояние», верное для любого одного скольжения, не учитывает тот факт, что условия, подходящие для парения, обычно существуют в течение ограниченного времени каждый день, поэтому увеличение крейсерской скорости определенно увеличивает расстояние.

Точка зрения столспина о снижении влияния турбулентности на балластированный планер значительна. Это лучше всего видно при полете по хребту, который при сильном ветре может быть очень неровным. Балластированный планер, страдающий меньшим ускорением, налагаемым грубым воздухом, может летать быстрее и ниже, где горизонтальная составляющая ветра меньше, требуя меньшего угла краба.