Por que um planador teria lastro de água? Se está tentando ficar no ar sem um motor, não seria melhor ser o mais leve possível?

A massa não afeta a distância máxima, apenas a resistência máxima.

Por exemplo, imagem dois planos idênticos A e B: A pesa 50 kg a menos do que B. Assumindo que não haja vento (horizontal / vertical) e velocidade do melhor deslizamento, os dois planadores pousarão exatamente no mesmo ponto.

Competições de planadores são na maioria das vezes uma rota que você tem que voar no menor tempo possível. Então, isso significa que, se você tiver uma velocidade maior de melhor planeio, poderá voar mais rápido em competições.

A única desvantagem de ter um peso maior é que sua taxa de vida em térmicas será reduzida e, devido à velocidade mais alta, é mais difícil centrar as térmicas.

É possível também deslocar o Centro de Gravidade (CG) com a carga adicional. Quanto mais longe estiver do limite de popa, maior será a sua distância máxima. Isso ocorre porque você terá menos força descendente do estabilizador necessário. (Se o CG estiver no limite frontal, você precisará puxar o manche para voar nivelado, portanto você tem mais arrasto). No entanto, acho que isso é um efeito colateral positivo e, na maioria das vezes, a água é usada para voar mais rápido.

Fonte: Eu sou um piloto de planador e atualmente faço meu treinamento em ATPL.

Além das outras respostas, vamos dar uma olhada neste diagrama de L / D (= E) do sedutor DG-1000 da DG Flugzeugbau (mas não tema, é verdade para todos os planadores):

A melhor relação L / D é igual para diferentes cargas de asa, mas ocorre em diferentes velocidades - quanto maior a carga, maior a velocidade. Você também pode ver que a velocidade mínima / parada também é maior para cargas maiores.

O próximo diagrama mostra a curva polar :

Você pode ver que a taxa mínima de afundamento ocorre com a carga mais leve. Quanto mais pesada a carga, mais tempo você terá que circular na mesma térmica para um determinado ganho de altura.

O carregamento é uma troca entre maior velocidade média e escalada menos eficiente. No caso de strongs térmicas e / ou longos intervalos de planeio, o ótimo se move em direção a mais, em condições fracas para menos ou nenhum lastro. A coisa boa é que você pode despejar água rapidamente (também parcialmente), de modo que em uma competição você normalmente tende a encher (e despejar no caso) ao invés de começar a luz (o Quintus , por exemplo, pode levar até 250 litros!)

O lastro de popa no tailplane vertical é usado às vezes para balancear um CG para frente causado pela água nas asas - dependendo do seu navio, o dumping parcial pode ser problemático.

Estou afinando mais de três anos porque não estou totalmente satisfeito com as respostas aqui. Sim, Lnafziger, quando você quiser ficar o mais tempo possível, o avião deve ser o mais leve possível. Mas às vezes você precisa descer rápido: é quando o lastro de água é adicionado.

A força está certa: o lastro de água acelera tudo. Mas há mais do que isso.

StallSpin também tem um bom ponto: maior carga de asa é menos perturbada por rajadas.

Mas há dois pontos que devem ser considerados também:

1. Maior velocidade significa maior número de Reynolds. Como esse número mostra a proporção de forças inerciais para forças viscosas, isso significa que atrito é relativamente menor . A conseqüência é que o planador com o maior deslocamento da asa realmente voa um pouco além do planador quando ambos voam com a melhor velocidade L / D. A diferença não é enorme, mas dá ao navio mais pesado outra vantagem de velocidade quando pode deixar a última curva térmica mais cedo do que o planador mais leve.

   Mas o maior número de Reynolds faz uma diferença ainda maior em baixa velocidade: o controle de rolagem é muito melhorado com o lastro de água. Na faixa de números Reynolds típica para a asa externa de um planador em baixa velocidade (muito menos que um milhão), o aumento da velocidade melhora a resistência à parada e a força de controle é marcante.

_{Coeficiente de arrasto de atrito de uma placa plana sobre o número de Reynolds (foto source ). A curva para um planador é entre o totalmente laminar e o totalmente turbulento. Observe os eixos logarítmicos duplos.}

2. Táticas: O lastro de água é usado principalmente em competições, e quando várias aeronaves compartilham uma térmica, cada piloto espera que as outras voem para a próxima térmica. Observar os outros diz a ela qual é a melhor rota para a perda mínima de altitude. Isso faz com que os pilotos mais altos na térmica abram seus freios de velocidade, apenas para evitar deixar a térmica em primeiro lugar. Com o lastro de água, a velocidade de subida é reduzida (dissipador maior e raio de viragem maior conspiram para reduzir significativamente a taxa de subida do planador), pelo que o piloto com lastro de água terá mesmo uma vantagem táctica na fase de subida ao voar um navio mais pesado.

A resposta da Força é praticamente a resposta , mas também considera essa massa = inércia. Se você pesa mais, é menos provável que você seja perturbado por qualquer força externa (turbulência). Um avião mais leve é mais fácil de manobrar, mas também vai rolar muito.

Eu não posso comentar o quanto de um efeito os balastros em questão têm sobre isso para um planador, no entanto.

Force é muito boa. Mas a afirmação "massa adicional apenas aumenta a velocidade do cruzeiro, mas não a distância percorrida", é verdade para qualquer um dos planadores, não leva em conta o fato de que condições adequadas para a subida tipicamente existem por um tempo limitado a cada dia. definitivamente aumenta a distância.

StallSpin sobre o efeito reduzido da turbulência em um planador com lastro é significativo. Isto é melhor visto quando se voa um cume, o que no vento strong pode ser muito difícil. O planador balastro, sofrendo menos aceleração imposta pelo ar áspero, pode voar mais rápido e mais baixo, onde o componente de vento horizontal é menor, exigindo um ângulo menor de caranguejo.

Outro fator que as respostas existentes não mencionam: se você estiver pilotando um planador de dois lugares sozinho, você pode querer adicionar lastro para corrigir seu centro de gravidade.

Os planadores são leves, então uma pessoa desaparecida pode ter um efeito significativo no centro de gravidade. Dois lugares são otimizados para voar com duas pessoas a bordo. Eu até vi o lastro de chumbo sendo usado no nariz de um planador quando um estagiário muito magro e pequeno estava voando com um instrutor pesado no banco de trás.

O ponto perdido por todos os posts anteriores é que em um 'bom dia

'ninguém voa na melhor das hipóteses L / D. Suponha que o elevador seja strong e que escalar não seja problema. Lastre até no máximo bruto. Cruzeiro entre térmicas a 100 nós. Verifique o diagrama de ploar por 100 nós no máximo bruto. Mostra uma taxa de afundamento de cerca de 1,8 m / seg. Agora, verifique a taxa de afundamento a 100 nós sem lastro. Mostra cerca de 3 m / seg. Isso é 66% maior taxa de afundamento do que no peso bruto máximo. O lastro de fato aumenta a distância para a mesma perda de altitude.