Como um avião de passageiros pode ter uma recuperação de baixa altitude?

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Eu estava passando pelo registro do acidente aéreo e descobri que muitos deles aconteceram quando a aeronave parou em uma altitude baixa o suficiente, onde os pilotos não conseguiam velocidade suficiente para puxar para fora. Eu estava curioso para ver porque este foi o caso quando eu aprendi sobre histerese de separação de fluxo onde para recolocar o fluxo que a asa precisa para lançar mais para baixo do que o ângulo de paralisação estático. Lendo isso e o registro de acidente trouxe uma pergunta em minha mente:

Como uma aeronave pode ser projetada para ter uma recuperação segura da baixa altitude? (além de ter um carregamento de asa muito baixo, pára-quedas balísticos ou um computador para impedir que os pilotos entrem nas barracas de baixa altitude)

De uma análise superficial, esta situação parece ideal para alguma forma de motor de emergência, ou ventiladores eletricamente alimentados ou alguns motores de foguete sólidos para corrigir a aeronave e fornecer energia suficiente para pelo menos fazer o touchdown não um acidente. Ou a asa e os estabilizadores têm alguma forma de aceleração da camada limite para reduzir a quantidade de tempo necessária para se recuperar de uma parada.

Estou curioso para ver quais abordagens foram tentadas para tentar resolver este problema ou se a nova aeronave tem alguma outra tecnologia incorporada.

    
por user11377 12.09.2015 / 02:52

2 respostas

A razão mais importante para as baias de aeronaves é devido ao alto ângulo de ataque, que causa separação de fluxo.

Procedimentos usuais de recuperação de stall consistem em reduzir o ângulo de ataque da aeronave (ângulo de inclinação) e aumentar a potência para que a asa parada comece a produzir sustentação e a velocidade de avanço da aeronave seja aumentada para a quantidade necessária. Em seguida, os controles são aplicados de forma a retornar ao vôo nivelado o mais rápido possível.

O problema com stall de baixa altitude é que a recuperação de stall geralmente envolve alguma perda de altitude e se a altitude for baixa o suficiente, a recuperação do stall pode não ser possível antes do contato com o solo.

No entanto, a altitude de recuperação pode ser reduzida até certo ponto, incorporando as seguintes tecnologias em aeronaves civis.

  • Uso de dispositivos de alta elevação - O uso de dispositivos de alta elevação, como lâminas e abas, aumenta o coeficiente de elevação e também atrasa o início da parada. No caso de as ripas não terem sido instaladas antes da estol, elas podem ser instaladas para que o aerofólio (asa) produza levantamento novamente.

Fonte: zenithair.com

  • Aumentando a potência - Em geral, quanto maior a potência aplicada, menor a perda de altitude. Neste caso, os motores normalmente têm excesso de energia de emergência que pode ser aplicado para reduzir a perda de altitude.

Em geral, é melhor não entrar em uma barraca e a maioria das tecnologias está voltada para a prevenção de estol do que a recuperação devido a várias razões

  • No caso de aeronaves civis, abaixo de uma certa altitude, a recuperação de estol geralmente não é possível.

  • A adição de sistemas para garantir um pouso suave em caso de parada aumenta o custo e a complexidade e, em qualquer caso, pode ser impraticável no caso de aeronaves grandes. Como tal, é melhor treinar os pilotos para evitar entrar em uma banca em primeiro lugar.

12.09.2015 / 03:18

A principal solução para acelerar a recuperação de falhas foi instalar motores mais potentes.

Stall é um problema total de energia. Se a aeronave estiver baixa, ela tem pouca energia potencial para completar sua energia cinética, e uma parada é exatamente quando a energia cinética cai abaixo do valor necessário para permanecer no ar.

Como você observa corretamente, a camada limite precisa de algum tempo para se recuperar, e quanto mais para trás a asa que você olha, mais a camada limite é moldada pelo que aconteceu antes. Isso ajuda a retardo na parada quando a taxa de afinação é suficientemente alta , mas a recuperação demora mais. A sucção da camada limite certamente ajudaria, mas todos os casos de sucção que conheço foram instalados para mantenha o fluxo laminar por mais tempo ou retarde a separação em alto ângulo de ataque. O volume de sucção necessário para acelerar a recuperação da estol é uma magnitude acima da necessária para retardar a estol, por isso, mesmo quando a sucção foi instalada, ela teria sido insuficiente para encurtar a recuperação da estol.

A ideia de adicionar rapidamente energia cinética é muito mais promissora, e sua proposta de um motor de foguete certamente ajudará. Se apontar um pouco para cima, pode compensar a perda do elevador durante a parada e acelerar o avião para que ele retorne rapidamente ao regime de voo linear. O mesmo pode ser alcançado com motores suficientemente potentes, e como eles são muito mais eficientes em termos de combustível que os foguetes, eles têm sido preferidos em relação aos foguetes para tornar as aeronaves de combate e acrobáticas essencialmente instáveis, se forem usadas em foguetes e aeronaves de acrobacia. com / about / aircraft / "> relação empuxo-peso se aproxima de um .

Em seguida, uma inclinação benigna da curva de elevação na baia pode ser projetada na asa usando um grande raio de ponta, um linear gradiente de recuperação de pressão e washout, de modo que a asa externa ainda tem fluxo anexado quando as baias da asa interna. Os dois primeiros fatores ajudam a manter a sustentação razoavelmente constante no compartimento, de modo que a aceleração vertical é baixa. O terceiro fator garante a resposta correta do aileron e os baixos momentos de rotação devido à separação do fluxo, de modo que a aeronave não desvie e permaneça controlável. O aumento do arrasto devido à separação, no entanto, desacelerará a aeronave e levará a uma perda de sustentação se a parada não for finalizada rapidamente. A inclinação benigna da curva de sustentação da asa fez com que a baia em caso de AF447 fosse tão monótona que o copiloto nunca percebesse que havia puxado a aeronave em uma tenda.

No entanto, a maioria das aeronaves voam de tal forma que nunca entram em uma barraca. Instrumentation e impedirão que até mesmo pilotos incompetentes bloqueiem a aeronave, a menos que pretendam fazê-lo, eliminando a necessidade de foguetes de emergência ou de grandes dimensões motores.

    
12.09.2015 / 13:29