Como o desempenho de subida / descida é afetado pelo gradiente de vento?

Question

Como o desempenho de subida / descida é afetado pelo gradiente de vento?

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Estou trocando opiniões com outros pilotos sobre escalada e descida com um declive de vento, e estou enfrentando strong oposição ... Na minha opinião, um avião aparado para o vôo S & L, se encontrar um vento contrário com um positivo o gradiente (vento ficando mais strong com a altitude) ganhará altitude, já que - por causa do gradiente - ele colherá parte da energia eólica. Em outras palavras, parte da energia do vento será convertida em energia potencial do avião.

Ao descer em um vento de cauda com um gradiente positivo, as coisas acontecerão ao contrário: o plano perderá altitude, pois uma parte da energia potencial do avião será transferida para o ar em movimento, resultando em um aumento de KE o vento ...

A minha teoria está correta?

aerodynamics flight-dynamics aircraft-performance wind

por xxavier 15.03.2017 / 08:27

2 respostas

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Você está correto.

Suponha que o vento de proa apenas 10 metros acima de você seja 10 nós mais strong do que onde você está agora. Subir os 10 metros irá custar-lhe alguma energia cinética que é transformada em energia potencial. Suponha que você estava voando 200 nós na velocidade aerodinâmica inicialmente, você vai acabar com 198,1 nós de velocidade no ar se a transformação de energia cinética em potencial for 100%.

Eu deduzi isso de equações simples de energia cinemática:

$ \ frac {1} {2} mV_0 ^ 2 + mgH_0 = \ frac {1} {2} mV_1 ^ 2 + mgH_1 $

$ V_1 = \ sqrt {V_0 ^ 2 + 2g (H_0-H_1)} $

Mas desde que seu vento de proa é aumentado em 10 nós, sua verdadeira velocidade será de 208,1, então aumentou em 8.1 nós. Energia livre do vento!

Note que sua velocidade de solo irá diminuir durante tal subida, mas você será capaz de gerar uma taxa de subida maior do que o normal a uma velocidade constante em um campo de vento de declive positivo.

Observe que as aves fazem uso desta técnica, por exemplo, o albatroz pode permanecer no ar por dias, usando apenas energia mínima para se manter no ar.

Albatroz no campo windshear (youtube)

score 0 · Answer 2

Eu acho que você perderia velocidade de 10 nós para um aumento de 10 nós e perderia um pouco menos de 2 nós para o tráfego de 10 metros de altitude, de acordo com a regra geral de 9 pés por nó por 100 nós. Teaser de cérebro interessante.