Como o peso bruto afeta a Velocidade Mínima Controlável (Vmc)?

Eu acho que sua objeção a # 2 é exatamente correta, e seu # 1 é onde o mal-entendido pode estar.

Se você está apostando no bom motor, esse componente do elevador tende a mudar seu rumo em direção ao bom motor e longe do motor defeituoso. Uma vez que o empuxo assimétrico está trabalhando para mudar seu rumo para o motor com falha enquanto você segura o leme para se opor a essa mudança, agora você tem o componente de sustentação das asas que está ajudando seu leme.

Se você considerar um caso de empuxo simétrico, você pode segurar um rumo com a asa direita para baixo e o leme esquerdo ou vice-versa; o elevador das asas está trabalhando para mudar seu rumo para a direita, e seu leme está neutralizando esse desvio. Em algum momento, com bastante banco, você fica sem autoridade de leme & o avião vai girar, embora muito descoordenado. Com um motor para fora, você pode voar em linha reta segurando o banco no motor morto, você só precisa de muita autoridade de leme (ou seja, muita velocidade acima VMCA) para manter o seu rumo - o leme está lutando tanto o impulso assimétrico e o componente do elevador das asas. E fazendo isso, você ficará sem autoridade no leme muito mais cedo (ou seja, a uma velocidade aerodinâmica mais alta). Se você mudar para o banco no bom motor, o componente de elevação das asas está agora trabalhando com você, e esse é o caso usual para computação e demonstração do VMCA.

Eu suspeito que a confusão em seu ponto # 1 vem combinando horizontal (referência terra) com horizontal (referência de aeronave). Espero que a explicação acima separe as coisas?

E, para trazer as coisas de volta ao peso bruto, quanto maior o peso, maior a sustentação das asas, então um pecado (5 graus) (acho que está certo - muito tempo desde que peguei Trig! ) componente de "mais sustentação" é uma força maior para resistir à mudança de rumo do que o mesmo componente de "menos sustentação" com uma aeronave mais leve. As outras forças envolvidas na balança, o empuxo assimétrico e a força do leme, são independentes do peso da aeronave.

Felicidades para o seu check-up da MEL!

A falha no raciocínio em 1. é que você não deve mostrar componentes horizontais e verticais de sustentação, mas de gravidade. Você está considerando o referencial da aeronave e deve observar o alinhamento da gravidade com os eixos da aeronave. Isso é proporcional ao pecado $ \ Phi $ e à massa.

O que você estava fazendo foi quebrar o vetor de levantamento nos componentes do eixo da terra e, em seguida, quebrar novamente os componentes resultantes nos componentes do eixo da aeronave, onde eles já estavam.

Bem, vamos considerar o problema em detalhes.

Suposições:

a aeronave é um gêmeo leve com menos de £ 6.000 GTOW alimentado por motores recíprocos.

Os motores e hélices são de configuração de trator, montados em pilares à frente dos bordos de ataque das asas. Os motores não são voltados para contra-girar e girar no sentido horário a partir da perspectiva do piloto; o motor esquerdo é o motor crítico.

O centro de elevação é à ré do centro de gravidade para toda a faixa de CG aprovada.

Fatores que afetam o Vmc é a posição do CG, pois isso afeta o comprimento do braço do momento para que o leme neutralize o momento vertical causado pelo carregamento axial assimétrico como conseqüência de uma falha crítica do motor. A maior parte do CG é o pior caso.

O momento de empuxo assimétrico será uma soma dos momentos causados pela posição da linha de empuxo (virabrequim do motor) em relação à posição lateral da aeronave CG (linha central do avião) e a assimetria de empuxo causada pelo Fator P sobre a hélice disco. O pior caso é certo no poder de decolagem na AOA crítica.

O componente horizontal do HCL de elevação é usado para neutralizar a deriva lateral resultante da força de guinada do leme. Regulamentos e boas práticas operacionais limitam a quantidade de banco usada para gerar essa HCL a 5 ° para não diminuir as características de subida em baixa velocidade com uma condição de OEI.

Como o avião atingirá a AOA crítica em uma velocidade do ar mais alta indicada quando estiver no GTOW do que em um peso bruto menor, ele irá protelar a velocidade do ar mais rápida do que uma aeronave levemente carregada. Mas como a força e o correspondente momento contrário que o leme pode gerar são maiores para uma velocidade aerodinâmica mais alta que a inferior, a aeronave pode parar a uma velocidade de controle mínima ou abaixo dela neste caso. Em um carregamento mais baixo, a aeronave irá parar em uma velocidade mais baixa, mas o leme terá uma eficácia menor aqui. Isso pode resultar em um caso em que o Vmc pode ser atingido na velocidade de stall da aeronave ou acima dela. As asas também estão gerando maior sustentação para um AOA em velocidades mais altas, de modo que o HCL pode contrabalançar com mais eficácia as cargas do leme a velocidades aerodinâmicas mais altas do que as baixas, sem exceder o limite de 5 ° para isso.

Na verdade, não há uma velocidade mínima de controle definida; varia com base em vários fatores, como tipo e configuração da aeronave, altitude de densidade, peso bruto, etc. O valor da Linha Vermelha é baseado em certas configurações durante o teste de voo. Na prática, a velocidade mínima de controle será identificada quando você encontrar qualquer uma dessas três condições com o OEI e o moinho de vento da hélice:

• Perda de controle direcional (guinada).
• Deflexão máxima do leme na direção do mecanismo de operação.
• Buffet antes da tenda aerodinâmica.

É divertido ouvir engenheiros falando sobre pilotar aviões. Eu sei que isso é um pouco tarde para a resposta, mas aqui vamos nós. Não é o elevador, é o peso. Um avião em voo equilibra-se no centro do elevador, não no centro de gravidade. Como o CG normalmente está à frente do CL, o banco faz o nariz girar em direção à Gravidade. Quanto maior o peso vetorado em direção ao motor vivo com o banco, menos o leme tem que fazer. O ângulo do banco é limitado por causa de outras considerações. 90 * do banco vectoriam todo o peso para se opor ao guincho. Essa é a mesma razão pela qual o excesso de empuxo, não mais sustentação, é a força que causa a subida constante da velocidade. Qualquer coisa que faça com que menos levantamento tenha que ser gerado pela cauda vertical fará com que a velocidade necessária para produzir esse levantamento seja menor. Alterar o vetor de peso ou aumentar o momento da cauda vertical movendo o CG para frente diminuirá o levantamento total necessário para contrabalançar a guinada.