Fragen zur Level-Flight-Lift-Gleichung


6

Im ebenen unbeschleunigten Flug haben wir die Beziehung $W = L = \frac{1}{2}\rho \cdot V_{stall}^2 \cdot S \cdot C_{l, max}$ aus dem Buch Daniel P Raymer "Aircraft Design: A Conceptual Approach" equation (5.5) auf Seite 85.

Die Frage ist: Warum verwendet diese Formel $C_{l, max}$ und nicht $C_{l, min}$ ?In dem Fall, dass das verwendete $C_l$ nicht $C_{l, max}$ ist und die Geschwindigkeit kaum mehr als $V_{stall}$ ist (Wert für $C_{l, max}$ ), ist es passiert, dass der Auftrieb nicht ausreicht und Stall sowieso in Flugzeugen passiert.Bei Verwendung von $C_{l, min}$ ist die Berechnung vorsichtiger.

+4

Für manche mag es offensichtlich sein, aber könnten Sie die Variablen definieren? 11 mär. 162016-03-11 13:39:22

  0

W = Flugzeuggewicht, L = erzeugter Auftrieb, rho = Luftdichte, Vstall = Geschwindigkeit am Stall, S = Auftriebsfläche und Cl = Auftriebskoeffizient (in diesem Fall Cl, max ist der Auftriebskoeffizient am Stallpunkt) (@hazzey) 13 apr. 162016-04-13 11:58:43

0

Meine Interpretation ist einfach, dass kein Idiot versuchen würde, die Fluggeschwindigkeit in die Nähe des Strömungsabrisses zu bringen, ohne vorher alle Klappen fallen zu lassen, dh den maximalen Auftriebskoeffizienten.

Wenn ich diesen Auszug aus dem Buch noch einmal verstehe, können Sie im Allgemeinen die Strömungsgeschwindigkeit für jede Flügelkonfiguration berechnen und diesen Auftriebskoeffizienten verwenden.

  0

Bitte schauen Sie sich meine Antwort an.Soweit ich weiß, bin ich nicht einverstanden, dass Sie alle Klappen fallen lassen.Wenn Sie erklären könnten, wie Sie an dieses Wissen gekommen sind, würde ich es gerne lernen. 12 mär. 162016-03-12 10:06:16


1

Haftungsausschluss:Ich bin kein Experte für die Luftfahrt. Ich habe diese Informationen ausschließlich über Ihr Papier und ein wenig Recherche über die verwendeten Variablen erhalten.

Erstens kann ich Ihrem Abzug nicht folgen.Wenn Sie $V$ höher als $V_{stall}$ und $C_l$ niedriger als $C_{l, max}$ hätten, sollte die Gleichung immer noch gelten.Was Sie mit $C_l$ verringern, erhöhen Sie über Ihre Geschwindigkeit im Quadrat.Alles in allem sollte also die linke Seite nicht abnehmen und deshalb sollte $L$ nicht abnehmen.

Außerdem heißt es auf dem Papier

Gleichung (5.5) besagt, dass der Auftrieb im Horizontalflug gleich dem Gewicht ist und dass das Flugzeug bei Strömungsabrissgeschwindigkeit den maximalen Auftriebskoeffizienten aufweist.

Dies ist also eher ein Abzug als eine Annahme, auf der das Design basieren soll.Für einen ebenen Flug für ein bestimmtes $V_{stall}$ können Sie $V$ also nicht weiter verringern, ohne den Anstellwinkel zu erhöhen.Da Sie sich jedoch bereits bei $C_{l, max}$ befinden, riskieren Sie einen Stillstand, wenn Sie die Geschwindigkeit weiter verringern.

enter image description here

Dies steht nun im Widerspruch zu Carls Antwort: Der Pilot müsste dann die Klappen ausfahren, um langsamer als die Strömungsgeschwindigkeit zu fliegen, da der Anstellwinkel nicht weiter ansteigen kann.

Die Werte reichen von 1,2 bis 1,5 für einen einfachen Flügel ohne Klappen bis zu 5,0 für einen Flügel mit großen Klappen, die in Propwash oder Jetwash eingetaucht sind.

Wenn ich die Arbeit und meine Forschung richtig verstehe, liegt das Missverständnis hier in der Annahme, dass Sie die Gleichung mit gegebenen Werten verwenden würden und dass die Werte nicht unabhängig voneinander sind.

$C_l = \dfrac{L}{\frac{1}{2}\rho v^2S}$

Wird nur neu angeordnet, um nach $L$ zu suchen.Sie wählen nicht $C_l$ , sondern bestimmen es experimentell.Siehe hierzu reference

Eine Möglichkeit, mit komplexen Abhängigkeiten umzugehen, besteht darin, die Abhängigkeit durch eine einzelne Variable zu charakterisieren.Für den Auftrieb wird diese Variable als der mit "Cl" bezeichnete Auftriebskoeffizient bezeichnet.Auf diese Weise können wir alle einfachen und komplexen Effekte in einer einzigen Gleichung zusammenfassen.

Ich hoffe, das bringt Licht in Ihre Frage.

  0

Vielen Dank.Mit dem Aufzug kann der Pilot jedoch den Anstellwinkel und Cl = [Anstellwinkel] mal [Clalfa] ändern, sodass Sie Cl auswählen können.Habe ich recht?(Trotzdem danke an alle für Antworten und Kommentare; sie sind sehr nützlich für mich) 15 mär. 162016-03-15 18:46:42

  0

Soweit ich weiß, können Sie es wählen, es ist jedoch nicht unabhängig von den anderen Parametern, was bedeutet, dass die Gleichung nicht auf eine Weise geändert werden kann, die sie nicht halten würde, oder Sie sollten einen anderen Wert für Cl wählen, um sicher zu sein (r) .Ich hoffe das macht Sinn. 15 mär. 162016-03-15 18:55:54


0

Wenn Sie diesen Abschnitt (5.3) des Buches sorgfältig lesen, werden Sie feststellen, dass Gleichung 5.5 ein Sprungbrett ist.Der Autor weist darauf hin, dass bei Stillstandsgeschwindigkeit eine Beziehung zwischen Cl, dem Gewicht des Flugzeugs und der Geschwindigkeit besteht.Anschließend erörtert er die Fähigkeit, mit Hebevorrichtungen Cl in Gleichung 5.7 zu modifizieren.Da es sich um ein Flugzeugkonzept handelt, gibt er Einblick in die Beziehungen, die der Ingenieur entwickeln muss, um von einem Fahrzeugbruttogewicht, einer Start-/Landegeschwindigkeit und einem Tragflächen-Auftriebskoeffizienten zu gelangen.

Der Tragflächen-Auftriebskoeffizient wird später in eine Beziehung zwischen dem Anstellwinkel und Cl (a polar) umgewandelt und von dort in ein Werkzeug, mit dem Tragflächen ausgewählt werden können, um eine optimale Auftriebs- und Schleppleistung über verschiedene Flugbereiche zu erzielen.

Ich verstehe Ihre Verwirrung, basierend darauf, wohin er mit dem Rest des Abschnitts geht. Ich denke, dass Gleichung 5.5 besser ausgedrückt worden wäre, wenn er sie neu angeordnet hätte, um sie für Cl zu lösen, anstatt die Gleichung in Bezug auf die erforderliche Auftriebskraft anzugeben.Ihre Aussage zu Cl, min ignoriert jedoch die Definition von stall.Am Stillstandspunkt (Kombination aus Winkel und Geschwindigkeit) nimmt der Auftriebskoeffizient in beide Richtungen ab (vergrößerter oder verkleinerter Winkel).Die Mindestbedingung für den Flug (und damit die Mindeststartgeschwindigkeit) ergibt sich aus der Beziehung in Gleichung 5.5.

https://en.wikipedia.org/wiki/Stall_(fluid_mechanics)#.E2.80.9CStall_speed.E2.80.9D