Como uma aeronave pode pairar quase verticalmente?

10


(Fonte: link )

A aeronave neste GIF (embora seja um avião RC) parece estar voando verticalmente, a poucos metros acima do solo. Como isso é possível? Como é possível controlá-lo neste cenário? Isso seria possível com uma aeronave real?

    
por bos 06.11.2015 / 08:59

3 respostas

A aeronave no vídeo é um avião de controle remoto (rc). Por que pode "pairar" é simplesmente:

O empuxo gerado por um grande ventilador / motor a jato-rc é muito maior que o peso do avião. Se a força gerada pela turbina é a mesma que a força descendente do peso do avião, ela paira. Ao ajustar cuidadosamente o empuxo e posicionar a aeronave nessa posição de "nariz para cima", um piloto qualificado pode passar o avião até que a bateria acabe ou o combustível diminua.

Como exemplo: Uma aeronave que pesa 10.000 kg produz uma força descendente:

$$ F = m \ cdot g = 10.000 \ cdot 9.81 = 98.100N $$

Para fazer este avião pairar, você tem que criar uma força para cima de min. $ 98.100 N $. Se você conseguir fazer isso e puder alinhar perfeitamente o empuxo / força descendente gerada no Eixo Y, a aeronave irá pairar:

$ F_ {down} - F {{up} = 0N $, as duas forças cancelam uma à outra e você não tem nenhum movimento no eixo Y.

No entanto, se você tiver mecanismos que geram mais empuxo do que a downforce, ocorrerá o seguinte:

$ F_ {abaixo} - F_ {up} \ geq 0N $, isso significa que a aeronave subirá verticalmente (no eixo Y).

O mesmo princípio se aplica a outras aeronaves "reais", como o Sea-Harrier:

Ele usa o mecanismo para criar uma força voltada para cima. Como a força é maior que a força descendente criada pelo peso da aeronave, o Harrier pode aterrissar / decolar verticalmente.

A cabine de controle de vôo é controlada por um ventilador / turbina de vetor de confiança. Controlar o plano com as superfícies "normais" não é possível, porque o fluxo de ar sobre as superfícies de controle na asa é lento. Portanto, apenas os planos com recursos de vetorização de confiança PODEM pairar como o plano rc em sua pergunta.

    
06.11.2015 / 09:12

O hovering é muito mais fácil e mais comum é o dos aviões RC movidos a propulsão do que os jatos. Muito poucos jatos RC possuem vetorização de empuxo, e menos ainda possuem recursos de flutuação.

Aviões RC acrobáticos dirigidos por hélice são capazes de pairar, também devido a uma relação empuxo / peso > 1, no entanto, eles são controlados pelas superfícies de controle normais, em vez de bicos de vetor de empuxo. A pairação só é possível em modelos que possuem grandes superfícies de controle e grandes diâmetros de hélice. As grandes superfícies são necessárias para obter o controle necessário, e o propulsor grande empurra mais ar sobre essas superfícies de controle, tornando-as mais eficazes.

Ao pairar, o elevador e o leme são usados para manter o nariz apontando para cima, e os ailerons são usados para evitar a rolagem devido ao torque do motor.

O vídeo abaixo mostra vários exemplos de pairar, bem como outras manobras acrobáticas de baixa velocidade.

                             
    
09.11.2015 / 12:57

É um rc basicamente você tem mais potência mais empuxo e o corpo do avião é leve como papel para que você possa pairar com empuxo e controle com superfícies de controle normais.

Em aeronaves reais, é difícil.

    
06.11.2015 / 09:29