Por que um avião não pode parar a zero G?

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You may be surprised to find out that an airplane can stall at any attitude if the critical angle of attack is exceeded, but it cannot stall at 0 G.

Esta citação foi encontrada na edição de abril de 2014 da revista Flying , mas Parece contra-intuitivo para mim.

Por que um avião não pode parar em 0G?

    
por Steve V. 30.03.2014 / 06:57

5 respostas

A 0 G, o avião não precisa gerar nenhum levantamento, portanto, não há um ângulo crítico além do qual o aerofólio não possa gerar o levantamento necessário.

Além disso, uma manobra sustentada de 0 G é um arco parabólico, o que significa que, em teoria, sua trajetória de voo deve manter seu ângulo de ataque a zero o tempo todo (em um ataque aerotransportado simétrico e simétrico). Você não pode parar porque o seu AoA está constantemente em 0 graus e não pode exceder o ângulo crítico.

    
30.03.2014 / 07:07

Provavelmente, é mais preciso dizer "você não pode manter 0 G em uma baia". Até mesmo um aerofólio esticado gera um algum elevador - a parada apenas significa que o coeficiente de sustentação cai abaixo do melhor que o aerofólio pode fazer, não que ele se torne zero. Uma vez que a asa parada produz elevação, e este elevador geralmente não está em uma direção onde possa ser cancelado por empuxo, ele afastará a aeronave da trajetória de queda livre.

E mesmo isso não é totalmente verdade no extremo teórico. Se imaginarmos uma aeronave com ângulo de incidência totalmente variável (não importa os problemas de engenharia na construção de tal coisa), podemos imaginar girar as asas até um ângulo de ataque de 90 °. Então, por simetria, eles não produzirão qualquer sustentação, mas estarão completamente paralisados. Haverá muito e muito arrasto, mas um empuxo suficientemente poderoso pode compensar isso e fazer com que o movimento da aeronave siga uma trajetória zero de G / queda livre.

    
30.03.2014 / 13:16

Olhe para trás.

  • Por que você está com zero G? Porque a sua aceleração para baixo é igual a a aceleração devido à gravidade.
  • Por que você está acelerando para baixo tão rápido? Porque você não está criando nenhum levantamento para compensar a gravidade.
  • Por que você não está criando nenhum elevador? Porque você está no ângulo de ataque de zero graus!

E isso é porque você não pode parar em zero G. Você também está sempre em ângulo de ataque de zero graus (você pode ser pedante, dependendo de como você o mede) quando você está zero G. E a paralisação é sempre causada por altos ângulos de ataque. E se isso não fizer 100% de sentido, você deve olhar mais para as barracas antes de cavar muito fundo em como o carregamento de G afeta a velocidade de estol.

EDIT: Muitas pessoas aqui parecem estar substituindo o "avião" do mundo na questão com a palavra "asa". O vôo de 0g envolve o avião inteiro, não apenas a asa. Claro, você poderia levar um Cessna, com um motor de foguete altamente controlável até o topo e soltá-lo de outro avião. Em seguida, use os motores de foguete para neutralizar o arrasto e dar aceleração para baixo igual à força da gravidade. Isso te daria uma asa parada e 0g.

Mas isso não é mais um avião e realmente não responde à pergunta.

Para parar, a asa deve exceder o ângulo crítico de ataque. Isso significa que deve ter um ângulo de ataque acima de zero. Isso significa que o elevador está sendo criado, o que significa que uma força ascendente está agindo sobre o avião. Isso significa que você não está mais no 0g.

O ponto não é que uma vez que um avião está em 0g, ele se torna instável. O ponto é que você tem que deixar 0g para parar.

É também um exemplo de como a velocidade do ar é irrelevante para a paralisação. (Parece loucura, já que falamos em velocidade de travamento!) Stalling não é sobre a velocidade ou quantidade de ar que flui sobre as asas, é sobre o ângulo, caminho e fluxo. Uma asa no mesmo avião não pode estar parada a 5 mph, ou estacionada a 100 mph. Depende apenas do ângulo.

    
30.03.2014 / 11:25

Ângulo de ataque crítico ou ângulo de ataque de stall é por definição o ângulo máximo no qual o fluxo sobre o aerofólio ainda está conectado. É também o ângulo de elevação máxima. Além desse ângulo, o fluxo sobre o aerofólio se solta, levando a uma diminuição súbita no levantamento

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Agora, acho que o artigo é enganoso. Eu acho que o que eles querem dizer com stall é que o elevador de avião não é capaz de compensar o peso. Uma vez que o peso em 0G é 0, então, obviamente, ele não irá "parar" nessa definição.

Uma questão mais difícil é se o aerofólio pode parar em 0G de acordo com a definição real. Bem, se o avião está livre caindo em linha reta com suas asas paralelas ao chão, o aerofólio está parando, mas na realidade provavelmente entrará em mergulho espiral, o aerofólio produzirá sustentação (que produz a força centrípeta da espiral) e não será mais 0G. Um avião é para que ele se adapte naturalmente ao fluxo de ar relativo, por isso é difícil manter 0G. Você faz isso seguindo uma trajetória balística, na qual, na parte superior da trajetória, você obtém uma curta sensação de queda livre, onde o aerofólio não está produzindo sustentação (ângulo de ataque zero).

fonte: link link

    
30.03.2014 / 16:19

Aeronaves voam no ar por força de 1 G que resistem à gravidade da Terra e mantêm a aeronave parada no ar. Portanto, se perdermos essa força de elevação que é gerada pela pressão diferencial entre o lado superior e inferior das asas, neste caso a força do peso, ele superará o levantamento e puxará esse peso da aeronave para baixo.

Assim, o zero G significa que o peso será um pouco maior que o de sustentação. E, eventualmente, o zero G será considerado como ausência de peso, mas estará se movendo em direção ao centro de gravidade (a Terra). Por quê? porque ainda estamos voando nos ambientes atmosféricos.

    
20.03.2015 / 12:25