Todos nós já ouvimos a explicação de "atos como um colchão de ar", lançados casualmente pelos CFIs.
Há também muitos livros e materiais de referência que fornecem uma explicação detalhada, precisa e completa do efeito do solo e que são incompreensíveis para a maioria dos alunos.
Qual é a maneira mais simples de explicar com precisão o efeito do solo?
É impossível dar uma explicação correta E simples, eu acho. Eu explicaria assim se me perguntassem:
O downwash das asas e o componente descendente dos vórtices das pontas das asas criam uma área de pressão mais alta que o normal abaixo das asas, porque o ar atinge o solo e não pode "escapar", aumentando a sustentação.
O arrasto induzido é reduzido porque os vórtices das pontas das asas (causando arrasto) não podem se desenvolver totalmente perto do solo.
Para uma resposta correta e correta, primeiro é preciso entender o arrastamento induzido.
Por favor, leia esta resposta se você se sente inseguro.
Versão curta: A asa cria sustentação ao desviar o ar para baixo. O arrasto induzido é a consequência deste desvio, porque a força resultante deste processo de deflexão é inclinada para trás pela metade do ângulo de deflexão. Devido à inclinação para trás, a força tem um componente horizontal, apontando para trás. Isso é induzido pelo arrasto.
O efeito terra impedirá que este campo de fluxo se desenvolva completamente, porque o ar não pode fluir para o solo. Consequentemente, o ângulo de deflexão é menor, e também seu componente horizontal, isto é, arraste.
O mesmo acontece à frente da asa, onde o movimento ascendente do ar à frente do ponto de estagnação também é restrito. Outra conseqüência disso é umO aumento é maior em relação ao arrasto induzido em comparação com o caso de fluxo livre, porque a asa bloqueia um pouco o fluxo de ar no bordo de fuga, e isso resulta em uma pressão maior na parte inferior da asa em comparação com o fluxo livre caso.
Esta explicação de "efeito de almofada" está realmente correta. A pressão que eleva o avião não é apenas criada pela aceleração do ar para baixo, mas também pela pressão do aríete. Esse efeito desaparece quando a asa está longe o suficiente do chão.
Aqui está minha simplificação, não é a história completa, mas abrange o essencial.
elevador: Quando você está no espaço livre, a alta pressão abaixo da sua asa se dissipa no ar circundante. Quando você está no efeito de solo, a alta pressão abaixo da asa encontra um sólido incompressível e, portanto, não pode se dissipar tão rápido, causando pressão mais alta abaixo da asa e, portanto, mais força de sustentação.
Arraste: Quando você está no espaço livre, a esteira (turbulenta, baixa pressão) atrás da aeronave se dissipa sem impedimentos até que se torne uniforme com a atmosfera circundante. Quando você está no efeito de solo, o ar próximo ao solo absorve essa dissipação mais rapidamente porque ele tem que se desgastar contra o solo (mais atrito que o ar no espaço livre). Além disso, os vórtices de ponta de asa encontram o solo e se dissipam muito mais rápido que no espaço livre.
Eu suspeito que o motivo pelo qual a GE está amarrada é porque quanto maior a sua asa, mais strongs são os vórtices da ponta da asa, e o ar adicional tem que viajar lateralmente para sair da zona de alta pressão sob a asa.
Explicação simples:
Quando o efeito fora do solo, o ar na parte inferior da asa tem espaço de sobra para se movimentar. Quando em efeito de solo, o ar na parte inferior da asa não pode se mover tão bem e, portanto, empurra o avião para cima para tentar ganhar mais espaço.
O solo age como um espelho aerodinâmico. Quando a asa se aproxima da superfície, é como se uma asa invertida viesse de baixo. Suas áreas de alta pressão amplificam umas às outras, aumentando a eficiência e reduzindo o arrasto.
em vôo normal bem acima do solo, as asas criam sustentação desviando um fluxo de ar para baixo. Isso não é possível perto do solo: o ar não percorre a superfície do solo.
Imagine o fluxo de ar descendente sendo devolvido e aumentando a pressão sob a asa. Isso acontece parcialmente na asa, não apenas atrás dela, porque nas velocidades sub-sônicas o ar está sendo dividido na frente da asa.
Assim, no efeito de solo, a sustentação é criada empurrando o ar para baixo e aumentando a pressão estática sob a asa, como um hovercraft. E a pressão aumentada não vem com uma penalidade de arrasto induzida. E essa é a principal diferença: o arrasto total é menor no efeito solo do que no vôo normal.
A asa empurra o ar para baixo.
Em vôo, esse ar empurra o outro ar que se move.
No efeito solo, esse ar empurra o chão que não se move.
Empurrar coisas que se movem é mais difícil do que empurrar coisas que não se movem. Como andar na areia vs andar na calçada.
O que acontece atrás do bordo de fuga é certamente irrelevante.
A asa tem um ângulo de incidência para o solo, de modo que há um efeito de cunha sob ela, presumivelmente aumentando a pressão sob a parte anterior do acorde e menos sob a parte posterior, devido aos efeitos de venturi.
Parece um efeito de almofada para mim e o fluxo de ar sobre a asa é desviado e a pressão reduzida, como seria em altitude.
Perto do chão, o chão pode empurrar o avião, dando-lhe mais força.