Sob quais condições a potência nominal total é necessária para a decolagem (DC-3 / C-47 com os motores gêmeos Pratt & Whitney 1830)?

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OK, então minha explicação será bem longa, mas por favor, tenha paciência comigo. Minha pergunta é em duas partes, mas primeiro explico o que sei.

Eu estava lendo as Instruções Operacionais de Voo do Piloto C-47 e o Manual de Controle da Organização DC-3, e ambos disseram que a decolagem deveria ser realizada com potência nominal total. Este link mostra um monte de boas razões pelas quais deve-se sempre usar potência máxima para decolagem

[<> FAA obrigatória para operações comerciais; P & W endossa-lo;

'The distance the pistons travel in the cylinders (stroke) is related to the power used. The piston rings, over time, wear a ridge into the cylinder wall at the top and bottom of the stroke. If 42" is used for takeoff, the bottom ridge will develop further up the piston wall than in an engine that has seen rated power for Takeoff. If the time comes when full rated power is needed (short runway, engine failure, etc.) and a power setting greater than 42" is used, the piston is now forced past the ridge in the cylinder created by many hours of using de-rated power. Forcing the piston rings past this ridge can cause them to break'

; o carburador tem recurso de resfriamento adicional além dos 45 "; os motores duram mais tempo ,

mas também menciona o fato de que full-rated só deveria ser usado por um minuto de cada vez (que é aparentemente uma das razões que algumas pessoas escolhem para decolar com o poder do METO ).

Um minuto soa como um tempo muito curto para mim (e para a pessoa que defende T / O com poder de METO), mas eu não sou um piloto, então eu não sei quanto tempo um rolamento T / O normal com um DC-3 no poder máximo de decolagem levaria.

A folha de informações de desempenho do DC-3 ( encontrada aqui ) menciona que (no nível do mar e nas condições normais da pista ) um rolo T / O de 1700 pés é suficiente para atingir 100 mph (que eu estou supondo que é a velocidade mínima de decolagem), mas não diz nada sobre quanto tempo o DC-3 levaria para alcançar isso.

Eles também mencionam que a 5000 pés de altitude levaria um rolo T / O de 2300 pés para atingir a mesma velocidade. Mas isso ainda não me diz quanto tempo levaria porque eu não sei a taxa de aceleração que o DC-3 tem. Eu verifiquei os gráficos, mas eu admito que não consegui concluir nada deles (o doc é semi-legível, além do mais, pode ter sido muito difícil de qualquer maneira). Me desculpe se esta pergunta é estúpida, talvez eu precise ignorar minha física, mas eu realmente não estou conseguindo descobrir isso sozinha ...

Estou ciente de que há um número de variáveis que entram em jogo aqui, mas ficaria feliz se alguém pudesse me dar uma aproximação, ou mesmo um exemplo de quais condições precisam existir para o DC-3 levar apenas um minuto para fazer o T / O roll (se alguém quiser usar potência com classificação completa ).
E, o que é mais importante: uma pista de grama úmida em um aeroporto com quase 6000 pés de altitude , além de ter a aeronave com peso máximo de decolagem a ele) justifica a escolha de decolar com o METO em vez do poder nominal completo? Quer dizer, esse rolo de T / O definitivamente levaria mais de um minuto, certo?

Muito obrigado

    
por Electra 01.09.2017 / 06:37

1 resposta

Vamos considerar seu caso de um rolo de decolagem de 2300 pés (700 m). Seu link lista o procedimento como redução de energia ao atingir 90 kt (46 m / s). Para facilitar as coisas, podemos assumir a aceleração constante. Isso não será verdade na vida real, mas nos dará uma aproximação.

Duas equações básicas para aceleração, relacionando distância $ s $, aceleração $ a $, tempo $ t $ e velocidade $ v $:

$ s = \ frac {1} {2} em ^ 2 $

$ a = \ frac {\ Delta v} {t} $

Substituindo nossos valores conhecidos, obtemos:

$ 700 \ \ mathrm m = \ frac {1} {2} em ^ 2 $

$ a = \ frac {46 \ \ mathrm {m / s}} {t} $

Subling por $ t $, temos cerca de 30 segundos (e $ a = 1.5 \ \ mathrm {m / s ^ 2} $). Mesmo considerando a redução da aceleração à medida que a velocidade aumenta, isso sugere que há muito espaço para chegar a 90 nós em menos de um minuto.

Se olharmos para o que resultaria o teste de decolagem se precisarmos de 60 segundos para chegar a 90 nós, obtemos 1380 m, ou 4500 pés.

Para verificar isso, você também pode procurar vídeos de decolagens do DC-3. Como este, que parece levar cerca de 30 segundos:

                             

Eu concordo com os comentários, o deslocamento do pistão mudando significativamente com a configuração de energia não faz sentido.

    
11.09.2017 / 20:01