Por que o empuxo / arrasto aumenta muito mais baixo em um FL inferior com o peso da única variável?

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De e relacionado a: Qual é a relação entre arraste e peso?

  • Friction drag is not affected by the angle of attack change.
  • The [induced] drag will increase with the square of the mass increase.

Eu não tenho dúvidas sobre isso, na verdade eu ia postar a mesma resposta, a razão que eu esperei é porque eu não conseguia explicar os números do desempenho do A320 usando esse método.

A análise detalhada de um A320 em FL 370 e M0.78 é:

7,900 lbf of drag is composed of 4,700 lbf of parasitic drag (...) and 3,200 lbf of induced drag.

Vamos considerar um aumento de peso de 32% - de 50 para 66 toneladas. A aplicação de 1.32 ^ 2 ao arrasto induzido aumenta em 30% o arrasto total.

Se usássemos o FF (fluxo de combustível) como uma medida de empuxo (também arrasto) - já que em um determinado FL / IAS / TAS o TSFC não deveria variar muito quando o N1 é de ± alguns por cento -

... nós achamos que ΔFF é 7% em FL 290 e 20% em FL 370. 20% está mais próximo da estimativa de 30% de empuxo / arrasto. Por que o empuxo / arrasto aumenta muito mais baixo em um FL inferior com o peso da única variável?

    
por ymb1 07.04.2018 / 07:29

1 resposta

Em um nível de vôo mais baixo, a densidade do ar é maior, portanto, um coeficiente de elevação menor pode ser compensado e o arrasto induzido é uma fração menor do arrasto total. Assim, o aumento de massa causa um aumento muito menor no arrasto geral.

Em altitudes mais elevadas, o atrito e o arrasto de pressão são menores, mas o arrasto induzido é maior, portanto, aumentar a massa causará um salto muito maior no arrasto.

Agora para os números: No FL 290 a velocidade indicada é 155.362 m / s, então a pressão dinâmica $ q $ é de 14.784 N / m². Eu uso área de superfície $ S $ (124 m²) e relação de aspecto $ AR $ (b² / S = 10.33) da Wikipedia e acho que o fator Oswald $ \ epsilon $ é 0.8. Agora, o coeficiente de elevação $ c_L $ em FL 290 e 50 toneladas em massa é $$ c_L = \ frac {m \ cdot g} {q \ cdot S} = 0.2675 $$ Isso nos permite calcular o arrasto induzido: $$ D_i = q \ cdot S \ cdot \ frac {c_L ^ 2} {\ pi \ cdot AR \ cdot \ epsilon} = 5052 \: \ texto {N} $$ que é apenas 1136 libras-força; cerca de um terço do que você dá para o FL370. Isso se encaixa bem com o aumento de impulso dado em FL290, que é cerca de ⅓ do aumento em FL370.

    
07.04.2018 / 09:59