Poderia um grande avião deslocar distâncias significativas, mesmo um planador comum (1000 km ou aproximadamente)?

Não, não há como um avião de passageiros deslizar 1000 km, isso porque sua asa foi projetada para velocidades de cruzeiro rápidas e é muito mais pesada em comparação com o levantamento gerado do que um parapente. Os planadores são leves e têm asas enormes para o seu peso, o que significa que podem ser levantados por correntes de ar poderosas. Um avião não será capaz de fazer isso.

O maior planeio de um avião que eu conheço foi o Air Transat 236 , que deslizou cerca de 98 milhas (quase 160 km) da altitude de cruzeiro aos Açores depois de ficar sem combustível. O capitão era um piloto de planador de experiência. Isso é realmente sobre o limite.

Tenha em mente que não há nada comum a cerca de 1000 km de planador! 1000km é uma distância muito longa e você precisaria de um planador muito bom e um piloto muito experiente nas condições certas.

Primeiro, a viagem de planador de 1000 km requer três pré-requisitos:

• Excelente clima durante toda a viagem. Térmicas strongs causadas por muito sol, uma alta base de nuvens e um gradiente térmico atmosférico instável. Nenhuma precipitação ou proteção por nuvens cirrus em qualquer lugar ao longo da rota. Ou você limita sua viagem a um vai-e-vem ao longo de um cume de montanha.
• Um bom piloto. A fração de pilotos que voam com uma distância de 1000 km ou mais é inferior a 1% da população total de planadores.
• Um bom planador com lastro de água.

Em seguida, a velocidade de afundamento das aeronaves limita sua capacidade de sustentar voos em térmicas. Na Europa, 5 m / s já é uma térmica muito strong, e locais ideais como Austrália ou Namíbia criam térmicas de 8 a 10 m / s de força. Se a sua aeronave afundar a essa velocidade ou mais rápido, voar em uma térmica só atrasará o tempo até que toda a altitude seja usada. A fim de cobrir alguma distância, a velocidade do coletor deve ser consideravelmente menor para que a altitude perdida em um planeio possa ser recuperada na próxima térmica.

Os fatores que controlam a velocidade do coletor são:

• Carregamento de asa baixa: Maior carga de asa significa maior velocidade de vôo e, conseqüentemente, maior velocidade de escoamento.
• Carga de baixa amplitude: quanto menor a massa suportada por unidade de envergadura, menor será o arrasto induzido. Na baixa velocidade da taxa mínima de afundamento, o arrasto induzido é dominante.
• Alto coeficiente de sustentação máximo: quanto maior o coeficiente de sustentação máximo, mais lenta será a velocidade de vôo e menor será o raio de giro. As térmicas são limitadas em tamanho e são imensamente úteis quando o raio da curva se encaixa dentro da térmica.

Para voar rápido o suficiente para cobrir os 1000 km em um único dia, é útil ter

• Carregamento de asa alta: Isso é útil para deslocar a melhor relação L / D para uma velocidade de vôo mais alta, para que o tempo gasto em um planeio seja menor.
• Arrasto de baixo levantamento zero: Para alcançar a próxima térmica com um mínimo de atraso, você precisa voar mais rápido do que no melhor L / D. Agora o arrasto é dominado pelo arrasto de levantamento zero.
• Altitude elevada, pelo que a densidade mais baixa requer uma velocidade do ar mais alta.

A última condição é o tamanho absoluto da aeronave: aeronaves menores podem voar em círculos mais estreitos. Apenas no ridge e wave updrafts não importará o tamanho. Aeronaves maiores precisam de mais tempo e espaço para manobras, de modo que serão menos capazes de adaptar sua trajetória de voo às correntes ascendentes locais.

Essas demandas conflitantes resultarão em uma faixa estreita de características: a aeronave terá uma asa carregando algo em torno de 50 kg / m², um coeficiente de resistência à tração zero de 0,08 ou menos e uma proporção de 20 ou mais. Sua massa total será menor que 1 tonelada. Em suma, a aeronave do tamanho de um avião de passageiros não será capaz de lucrar com as correntes ascendentes, exceto para reduzir o sumidouro ao voar no lado de barlavento de uma cadeia montanhosa, ou o ondas de lee no alto das montanhas.

Resumo: (a) não; (b) não em qualquer extensão significativa; (c) não, devido a (b). Você teria cerca de 80 milhas / 130 km de altitude de cruzeiro.

Qualquer aeronave pode deslizar, seja ou não projetada para ser alimentada. Os dois principais fatores que determinam a distância do deslize sobre o solo são a relação de planeio e a taxa de afundamento.

Taxa de planeio é a distância horizontal percorrida por unidade de altura. Um moderno planador de nível de clube tem uma relação de planeio de cerca de 40 a 1: ele planará 40 pés à frente para cada pé de altitude. Planadores de alto desempenho se aproximam de 60: 1, antigos treinadores básicos mais perto de 20: 1. A relação de planeio também pode ser expressa como a relação de sustentação em relação ao arrasto, ou L / D. Há uma velocidade na qual o L / D é otimizado, e esta é a velocidade na qual você cobrirá a maior distância para uma determinada altitude. No planeio, chamamos essa velocidade de "Melhor L / D" e, em ar calmo, é a velocidade mais eficiente para voar quando se deseja cobrir o solo (como entre fontes de sustentação).

Você vê muitas figuras infundadas para as proporções L / D do avião, entre 10 e 20. Dado que para testar isso, você teria que parar completamente os motores, escusado será dizer que é muito raramente testado! O famoso Gimli Glider (a 767) alcançou cerca de 12: 1, o que parece muito bom para arrastar esses enormes motores pelo ar. Esse vôo foi feito a 220 nós baseado no julgamento do capitão, um experiente piloto de planador.

A coisa interessante sobre L / D é que depende somente da aerodinâmica da aeronave e da velocidade no ar. O peso não afeta L / D, então afirma que "planadores são leves" são enganosos. O aumento de peso aumenta a melhor velocidade L / D e (unicamente como conseqüência da velocidade mais alta) a taxa de afundamento, mas não afeta a relação de planeio. De fato, nas condições certas, os planadores de competição são frequentemente lastreados com centenas de quilos de água para aumentar sua melhor velocidade de L / D, e assim fazer um percurso mais rápido.

Assim, no ar parado, a partir de 36.000 pés, 767 poderiam planar cerca de 12 vezes a sua altitude: 70 milhas náuticas (80).

Mas e o elevador? Os planadores ganham altitude voando no ar ascendente: térmica, crista ou elevação de onda. O elevador pode variar de 100 pés / min (uma térmica fraca) até 1.000 pés / min (elevação de onda strong). Assim, um planador de 40: 1 voando no seu melhor L / D de cerca de 60 nós, está descendo pelo ar a 60/40 = 1,5 nós ou cerca de 150 pés / min. Toda vez que você estiver voando através do ar que está subindo mais rápido que 150 pés / min, você vai subir. É assim que vôos de vôo de longa duração são alcançados.

A captura com o avião é que ele está planando a 220 nós a 12: 1, então está afundando a 18 nós, ou 1.800 pés por minuto. Exceto em condições incomuns, é improvável que a aeronave voe com muito mais do que algumas centenas de fpm de elevação, em média, no melhor dos casos. Portanto, o elevador pode ser largamente descontado e a distância percorrida no solo fica a cerca de 80 milhas estatais da altitude de cruzeiro.

Como foi discutido aqui, um Caravelle da Sud-Aviation fez uma demonstração experimental de vôo de muitos quilômetros, começando em uma altitude muito alta e em condições especiais; Também me disseram que um piloto de ter voado, em um dia muito quente de verão, uma versão espanhola da Ju-52 sobre as montanhas Pirineos, com seus três motores inativos em ponto final, apenas em uma corrente de ar ascendente, mesma como planadores; desculpe, eu não consigo lembrar o nome dele (Galve? Calderón?). Não há mais referências precisas no momento.

Are these effects limited by the size of the plane?

Sim e Não. As térmicas geralmente são bem pequenas. Até os planadores precisam voar devagar e aterrissar com dificuldade. Linhas de rajadas e ondas de montanha também serão boas para o avião comercial.

Could an airliner gain altitude for free using these "upward blowing winds"?

Sim! Por que não? O único problema é que eles têm que voar rápido em comparação com os planadores para ficar no ar. Se você voar rápido, sua taxa de descida é grande. O mesmo se aplica aos planadores. Assim, as companhias aéreas precisarão de correntes de elevação muito strongs. Eu acho que deveria ser possível voar uma frente fria muito longa ou muito strong ou uma onda de montanha ou talvez sob supercélula. Mas esse tipo de clima acontece muito raramente. E é PERIGOSO

Could an airliner glide 1,000 km?

Teoricamente sim. Se você encontrar frente fria extremamente ativa com linha de instabilidade de 1000 km de comprimento. Embora eu não saiba se isso aconteceu no planeta Terra.