Turnuri

Întoarcerea este o manevră de bază utilizată pentru a schimba direcția zborului avionului. Un viraj precis și nivelat constă dintr-o schimbare de direcție, menținând unghiul dorit al malului, fără derapaj sau derapaj, menținând în același timp altitudinea zborului.

Din punct de vedere aerodinamic, strunjirea este probabil cea mai complexă manevră de bază și implică utilizarea coordonată a tuturor comenzilor primare: elere, ascensor și cârmă, pe lângă controlul puterii.

Este cel puțin curios să vezi cum se joacă copiii cu un avion în mână și îl înclină pentru a se întoarce și cu siguranță ai observat că un avion se rostogolește pentru a se întoarce, deși ar fi mai exact să faci afirmația inversă: avionul are efectul de rotire (cu excepția cazului în care alunecă sau derapează), rotirea este efectul și rola este cauza.

Contrar a ceea ce sugerează și numele său, un avion nu se întoarce cu ajutorul cârmei. O barcă, de exemplu, se rotește cu ajutorul unei cârme, deoarece prin schimbarea direcției în care nava este îndreptată, acest lucru determină apariția fluxului de apă peste corp, creând o forță laterală care schimbă direcția bărcii. Același lucru s-ar putea aplica la un avion: dacă păstrați aripile la nivel și pășiți pe pedala dreaptă, de exemplu, avionul se îndreaptă spre tribord, aerul lovește partea stângă a fuselajului și creează o forță laterală care împinge avionul și îl rotește . În plus, componenta orizontală a sistemului de propulsie contribuie la strunjire.

Dar, spre deosebire de barcă, forța laterală pe care aerul o exercită asupra avionului este atât de mică încât rotirea în acest mod este extrem de ineficientă, motiv pentru care se face o rotire prin rularea avionului.

5.7.1 Rulați pentru a roti.

Să începem cu ceva ce știm: ridicarea totală care rezultă din compunerea forțelor de ridicare parțiale acționează perpendicular pe axa transversală a planului.

În zbor drept și nivelat, ridicarea totală acționează vertical și direct opus gravitației (greutății), dar atunci când aeronava se înclină, ridicarea, care rămâne perpendiculară pe axa transversală a avionului, acționează acum pe un plan înclinat.

Dacă împărțim această ridicare în doi vectori, unul vertical și celălalt orizontal, în unghi drept unul cu celălalt, vectorul „componentă verticală a ridicării” se opune greutății (gravitației) în timp ce vectorul „componentă orizontală a ridicării” acționează ca un forță centripetă trăgând avionul spre centrul unei axe imaginare și îndemnându-l să se rotească în jurul axei menționate, secțiunea cozii contribuind la menținerea avionului aliniată cu vântul relativ pe traseul curbat.

În rezumat: obiectivul deformării avionului pentru a se întoarce este înclinarea liftului astfel încât, pe lângă sprijinirea greutății avionului, să ofere forța centripetă care menține planul în jurul axei verticale de rotație, contracarând forța centrifugă care tinde să scoată planul.calea curbată.

5.7.2 Raportul de rotație.

5.7.3 Forțele la rândul lor.

Pentru o mai bună înțelegere a factorilor care afectează rotația, este convenabil să se utilizeze analiza forțelor care o afectează, pentru care ne vom referi la fig. 5.7.4, amintind că o forță este definită nu numai de vectorul său de direcție, ci tot prin amploarea sa.

Rularea avionului înclină ascensorul, dar nu-și modifică magnitudinea, ascensiunea totală rămâne aceeași, dar este evident că această înclinație reduce componenta verticală și crește componenta orizontală proporțional cu gradul de mal.

Componenta verticală a suportului: Dacă în zbor drept și nivelat, acest vector avea o magnitudine de 1g, suficient pentru a menține greutatea avionului, în rola magnitudinea acestuia este redusă și este insuficientă pentru a menține înălțimea zborului. Dacă ridicarea nu este mărită, fie prin creșterea unghiului de atac cu prețul pierderii vitezei, fie prin creșterea puterii aplicate, aeronava va pierde altitudine.

În exemplul din figură, ridicarea totală are o valoare de 2g, ceea ce înseamnă 1g în componenta sa verticală. Concluzia este că, pe măsură ce avionul rulează, ridicarea se reduce proporțional cu gradul de rulare; dacă doriți să mențineți înălțimea, este necesar să creșteți ridicarea, cu atât este mai mare rola.

Componenta orizontală a ridicării: Spre deosebire de verticală, această componentă crește odată cu deformarea, cu cât este mai mare gradul de deformare, cu atât este mai mare magnitudinea acestui vector. Deoarece rata de viraj cu o viteză dată depinde de forța laterală exercitată, aceasta este componenta orizontală a ascensorului, iar această componentă variază proporțional cu gradul de banc, creșterea bancului implică creșterea ratei de rotație.

Pe de altă parte, dacă cu aceeași viteză cu rola crește, viteza de viraj crește, aceasta înseamnă că avionul parcurge un număr mai mare de grade pe secundă, ceea ce implică faptul că raza circumferinței imaginare trasată în viraj este mai scurtă. Astfel, mărirea ruloului scade raza de rotire.

Forța centrifugă . Este forța inerțială care se manifestă în fiecare corp atunci când este forțat să schimbe direcția (orizontală sau verticală). Această definiție este cunoscută intuitiv de oricine a luat o curbă cu mașina la o viteză mai mare decât ar trebui sau s-a urcat într-o mașină infernală dintr-un parc de distracții. Evident, indiferent de masă, cu cât viteza avionului este mai mare, cu atât este mai mare inerția și forța centrifugă care tinde să-l îndepărteze de axa de rotație. Prin urmare, cu un unghi specific de îndoire, o viteză mai mare implică faptul că avionul parcurge un cerc cu o rază mai mare, ceea ce înseamnă, la rândul său, că viteza de rotație este redusă.

Greutate . Greutatea aeronavei nu se schimbă în timpul unei curbe, nu există timp pentru a arde suficient combustibil, deci acest vector vertical este practic neschimbat.

Revenind la figura anterioară, vedem că factorul de încărcare este rezultatul vectorilor de greutate și forță centrifugă și, prin geometrie simplă, putem deduce ceva deja cunoscut: a) cu cât este mai mare defectul, cu atât este mai mare magnitudinea factorului de încărcare; b) într-un viraj coordonat cu rată și altitudine constante, pentru fiecare grad de banc, relația dintre vectorii vertical (greutate) și orizontală (forță centrifugă) este invariabilă. Fie că este un Boeing-747 sau un Cessna-150, într-o rolă de exemplu 60? greutatea este 1g, forța centrifugă 1,73g și factorul de încărcare (susținut de aripi) 2g.