Ο Αεροδυναμικός Μηχανισμός Επίδρασης του εδάφους

Η στερεή επιφάνεια περιορίζει φυσικά τη τρισδιάστατη ροή αέρα γύρω από την πτέρυγα, κυρίως τις βόρτικες πτέρυγες. Στον ελεύθερο αέρα, μια πτέρυγα παράγει άνωση δημιουργώντας μια διαφορική πίεση ⁇ υψηλότερη πίεση κάτω, χαμηλότερα πάνω. Αυτή η διαφορική οδηγεί μια κλιμακωτή ροή που κυλά σε τροχιές στα πτερωτά πτερύγια, που προκαλεί ένα υποβρύχιο που μειώνει την αποτελεσματική γωνία επίθεσης και προκαλεί επαγόμενη έλξη. Όταν το έδαφος είναι κοντά, η επιφάνεια παρεμβαίνει στην ανάπτυξη δίνης, στενεύοντας τη διάμετρός τους και μειώνοντας την περιστροφική τους ενέργεια. Η γωνία υποβρύχισης μειώνεται αποτελεσματικά, η τοπική γωνία επίθεσης αυξάνεται, και ο προκαλούμενος συντελεστής έλξης πέφτει απότομα. Η πτέρυγα συμπεριφέρεται σαν να έχει υψηλότερη αναλογία διαστάσεων, προκαλώντας μεγαλύτερη αύξηση της πίεσης για draging λιγότερο.

Το αποτέλεσμα είναι ισχυρότερο μέσα σε ένα ύψος ίσο με το ένα τέταρτο του ανοίγματος των φτερών και ταπιέρηδες μακριά από περίπου ένα άνοιγμα φτερών. Για ένα 36 πόδια pan γενική αεροπορία αεροσκάφος, οι πιο κρίσιμες αλλαγές συμβαίνουν κάτω από 9 πόδια? για ένα Boeing 737 με ένα 117 ⁇ πόδια έκταση, το αποτέλεσμα του εδάφους αρχίζει περίπου 30 πόδια και είναι ισχυρότερη κάτω από 10 πόδια. Αυτό το ύψος εξάρτηση είναι ο λόγος για τον οποίο οι μεγάλοι πίδακες απαιτούν μια διαφορετική τεχνική φωτοβολίδα από τα ελαφρά αεροπλάνα. Το αποτέλεσμα είναι στιγμιαίο και αναστρέψιμο: μόλις το αεροσκάφος ανεβαίνει πάνω από ένα άνοιγμα φτερών, οι βόρτικες πλήρως μετασχηματίζονται και προκαλείται σύρετε επιστρέφει στην ελεύθερη τιμή αέρα.

Πώς το Επίδραση εδάφους μειώνει την προκαλούμενη σύρραξη

Η προκαλούμενη έλξη είναι η κυρίαρχη πηγή έλξης σε χαμηλές ταχύτητες, όπως κατά την απογείωση και την προσγείωση. Το φαινόμενο εδάφους καταστέλλει το σύστημα δίνης, μειώνοντας την προκαλούμενη έλξη κατά 40 έως 50 τοις εκατό σε ύψος 10 τοις εκατό του ανοίγματος των φτερών, σύμφωνα με NASA Glenn Research Center μελέτες. Αυτή η μείωση έχει αρκετές λειτουργικές συνέπειες:

  • Επιτάχυνση και απογείωση:[ Η χαμηλότερη συνολική έλξη επιτρέπει στο αεροσκάφος να επιταχύνει ταχύτερα κατά τη διάρκεια της ζύγισης απογείωσης, φτάνοντας την ταχύτητα περιστροφής σε μικρότερη απόσταση. Μόλις μεταφερθεί αεροπορικώς σε ισχύ εδάφους, η επιπλέον ανύψωση και η χαμηλότερη έλξη επιτρέπουν στο αεροσκάφος να αναρριχάται ή να επιταχύνει με λιγότερη ισχύ, ευεργετική για βραχείς ή μαλακούς διαδρόμους.
  • Πλησιάζοντας κατά την προσγείωση: Χωρίς τη συνήθη προκαλούμενη έλξη για να αιμορραγήσει από την ταχύτητα του αέρα, ένα αεροσκάφος που εισέρχεται στο έδαφος κατά τη διάρκεια της φωτοβολίδας τείνει να επιπλέει σημαντικές αποστάσεις πριν αγγίξει προς τα κάτω.
  • Διαμορφωμένη συμπεριφορά επιβήτορα: Η γωνία επιβράδυνσης της επίθεσης μπορεί να μετατοπιστεί ελαφρώς σε επίδραση εδάφους· ορισμένες πτέρυγες καθυστερούν σε οριακά χαμηλότερη γωνία λόγω αλλαγής της ροής του υποβρυχίου και του διανυθέντος διαλείμματος.
  • Τρμ αλλαγές: Το τροποποιημένο καθίζημα επηρεάζει την αποτελεσματικότητα της ουράς. Μερικά αεροσκάφη βιώνουν μια ⁇ ύγχος-κάτω βήμα στιγμή που εισέρχεται στο έδαφος, ενώ άλλοι μύτη επάνω. Οι πιλότοι πρέπει να είναι έτοιμοι να αντισταθμίσουν, ειδικά κατά τη διάρκεια της φωτοβολίδας.

Επίδραση εδάφους κατά την απογείωση

Από την ανάβαση του ⁇ ύγχους, το αεροσκάφος λειτουργεί σε επίδραση εδάφους. Η περιστροφή με τη σωστή ταχύτητα χρησιμοποιεί ενισχυμένη ανύψωση για να σπάσει ομαλά το έδαφος. Σε πολλά ελαφρά αεροσκάφη, οι συνιστώμενες ταχύτητες περιστροφής και αρχικής ανόδου αναλαμβάνουν σύντομη επιτάχυνση του εδάφους πριν από την αναρρίχηση. Μια κοινή τεχνική είναι η απογείωση μαλακού πεδίου: η απογείωση με τη χαμηλότερη δυνατή ταχύτητα αέρα και η συγκράτηση του αεροσκάφους ακριβώς πάνω από το διάδρομο σε επίδραση εδάφους ενώ η ταχύτητα του αέρα οικοδομεί προς το Vy. Αυτή η εκμετάλλευση μειώνει την έλξη για επιτάχυνση και την υπερβολική ανύψωση για να αποτρέψει την καθίζηση. Μόνο όταν επιτυγχάνεται αρκετή ταχύτητα, η πιλοτική μετάβαση σε κανονική ανόδου και αφήνει το αποτέλεσμα του εδάφους.

Οι πιλότοι πρέπει να αποφύγουν “να πάρουν πίσω από την καμπύλη ισχύος”. Περιστροφή πολύ νωρίς σε μια υπερβολικά υψηλή γωνία επίθεσης μπορεί να προκαλέσει την έλξη από υψηλή ανύψωση (ακόμη και μειωμένη) να ξεπεράσει την ώθηση, οδηγώντας σε μια κατάσταση έλιξης. Αν αυτό συμβεί, σπρώξτε τη μύτη προς τα εμπρός ελαφρώς να παραμείνει σε επίδραση στο έδαφος και να κερδίσει ταχύτητα αέρα. Ένα άλλο κοινό σφάλμα είναι η ανάκληση πτερύγια πολύ νωρίς? πτερύγια αλλάζουν την αποτελεσματική συγχορδία και την περιοχή εδάφους. Πρόωρη ανασύνταξη μπορεί να προκαλέσει μια ξαφνική απώλεια ανύψωσης και μια σκληρή διευθέτηση.

Έξοδος από το έδαφος: Η Καταδυτική Αίσθηση

Η απομάκρυνση του εδάφους παράγει ένα χαρακτηριστικό «αίσθημα κατάδυσης». Καθώς το αεροσκάφος ανεβαίνει πάνω από ένα άνοιγμα φτερών, η αναμόρφωση των βεντικών, η εντεινόμενη κατάβαση και οι προκαλούμενες ακίδες έλξης. Για μια δεδομένη ρύθμιση ισχύος, ο ρυθμός ανόδου μπορεί να σταματήσει ή ακόμα και να μειωθεί στιγμιαία. Οι πιλότοι πρέπει να το προβλέψουν και να ρυθμίσουν το βήμα ή την ισχύ. Σε πολυκινητήρια αεροσκάφη, μια βλάβη του κινητήρα κατά τη διάρκεια αυτής της μετάβασης μπορεί να είναι κρίσιμη ⁇ η αύξηση της αντίστασης μπορεί να υποβαθμίσει σημαντικά την απόδοση ανόδου.

Επίδραση εδάφους κατά την προσγείωση

Η έξαρση προσγείωσης είναι όπου το αποτέλεσμα εδάφους επηρεάζει πιο ταχυδακτυλουργικά το χειρισμό. Καθώς το αεροσκάφος κατεβαίνει σε επίδραση εδάφους, προκαλείται πτώσεις σύρσεως και η καμπύλη ανύψωσης απόκρημνα, δημιουργώντας ένα έντονο πλωτήρα. Μερικοί κόμβοι υπερβολικής ταχύτητας προσέγγισης μπορούν να μεταφέρουν το αεροσκάφος πέρα από την προβλεπόμενη ζώνη προσγείωσης, διακινδυνεύοντας μια μετάβαση ή υπέρβαση. Οι εισροές ελέγχου των ανέμων μπορούν επίσης να επηρεαστούν επειδή η μειωμένη δύναμη δίνης μειώνει την αποτελεσματικότητα του Αϊλερόν. Σε μεγάλα πίδακες μεταφοράς με πολύ μεγάλες πτέρυγες ⁇ όπως ένα Boeing 777 με μια έκταση σχεδόν 200 πόδια ⁇ έδαφος αρχίζει στα 50 πόδια, απαιτώντας μια διαφορετική τεχνική φωτοβολίδας από ελαφρά αεροσκάφη. Πολλές αεροπορικές εταιρείες χρησιμοποιούν συγκεκριμένες κλήσεις: ξεκινήστε την έκλαμψη στα 30 πόδια και σταδιακά μειώστε το ρυθμό κάθοδος.

Μπαλόνι, Πορπασία και Αναπήδηση Προσγειώσεων

Η κακή διαχείριση των επιπτώσεων στο έδαφος συχνά οδηγεί σε μπαλονάρισμα (ένα πολύ επιθετικό βήμα που προκαλεί μια προσωρινή ανάβαση) ή σε πορποποίηση (που αναβοσβήνει λόγω εναλλασσόμενων εισροών του γηπέδου). Η σωστή απάντηση είναι να διατηρηθεί η στάση του γηπέδου, να διαλυθεί η ταχύτητα, ή να πάει γύρω. Στις επιχειρήσεις υδροπλάνων, η ανατόκευση πάνω από το νερό μπορεί να είναι ιδιαίτερα προβληματική λόγω ανομοιοκανείς επιφάνειες και λιγότερες οπτικές αναφορές. Ένα άλλο φαινόμενο είναι η «αναπήδηση του εδάφους», όπου το αεροσκάφος παραλείπει πίσω στον αέρα, επειδή το μαξιλάρι ανύψωσης είναι τόσο ισχυρό. Η λύση είναι να χαμηλώσει τη μύτη απαλά για να σπάσει το μαξιλάρι και να αποκατασταθεί θετική επαφή με το διάδρομο.

Συχνές Παρανοήσεις για τα Επίδραση στο Έδαφος

  • “Είναι ένα μαξιλάρι αέρα σαν ένα hovercraft.” [[LFT:1]] Ενώ συχνά περιγράφεται ως ένα μαξιλάρι, ο κυρίαρχος μηχανισμός είναι η καταστολή δίνης και η μείωση του υποβρυχίου, όχι συμπιεσμένος αέρας.
  • “Η έξοδος από το έδαφος προκαλεί πάντα ένα σταύλο.” Το αεροσκάφος βιώνει μια αύξηση drag, όχι ένα σταύλο, εκτός αν ο πιλότος κακοχειρίζεται το γήπεδο. Η αίσθηση βύθισης είναι μια κανονική αεροδυναμική μετάβαση.
  • “Θα πρέπει πάντα να αναρριχηθεί έξω το συντομότερο δυνατόν.” Σε σύντομους διαδρόμους, με περιορισμό εμποδίων, η παραμονή σε επίδραση στο έδαφος για να επιταχυνθεί Vx ή Vy μπορεί πραγματικά να μειώσει την απόσταση απόσταση απόστασης από την απόσταση από την απόσταση.
  • “Μόνο μικρά αεροσκάφη επηρεάζονται.” Μεγάλοι πίδακες με μεγάλα ανοίγματα βιώνουν σημαντικό φαινόμενο εδάφους ⁇ Οι πιλότοι Boeing 747 διαχειρίζονται πλωτές και οπίσθιες βολές κινδύνου που ξεκινούν πάνω από 50 πόδια.
  • “Το φαινόμενο της στρογγυλής περιοχής είναι το ίδιο σε όλες τις επιφάνειες.” Οι σκληρές ή πορώδεις επιφάνειες (tall grass) μπορούν να μειώσουν ελαφρώς το αποτέλεσμα, αλλά για την πρακτική πτήση οι διαφορές είναι μικρές.

Βέλτιστες Πρακτικές για Πιλότους

Απογείωση

  • Περιστροφή στη συνιστώμενη ταχύτητα του κατασκευαστή και να επιτρέψει την επιτάχυνση σε επίδραση του εδάφους πριν από την καθιέρωση μιας θετικής ανόδου.
  • Σε μαλακά πεδία, ανασηκώστε με ελάχιστη ταχύτητα αέρα και κρατήστε σε ισχύ το έδαφος μέχρι να φτάσετε σε ασφαλή ταχύτητα ανόδου.
  • Σε υψόμετρο υψηλής πυκνότητας, περιμένετε μεγαλύτερο τμήμα επιτάχυνσης εδάφους και έντονο νεροχύτη όταν αφήσετε το μαξιλάρι.

Προσγείωση

  • Fly μια σταθερή προσέγγιση με τη σωστή ταχύτητα στόχου (1.3 Vso συν gust παράγοντα).
  • Ξεκινήστε την φωτοβολίδα στο κατάλληλο ύψος (10-15 πόδια για ελαφρά αεροσκάφη) και μειώστε το βήμα καθώς η ταχύτητα διασπάται.
  • Σε συνθήκες δονήσεως ή ανόδου, προσθέστε ένα μικρό περιθώριο ταχύτητας αλλά προγραμματίζετε να πετάξετε το αεροσκάφος στον διάδρομο με ελάχιστη πλωτή. Διατηρήστε τη διόρθωση των ανομβριών παρά τη μειωμένη αποτελεσματικότητα του aileron.
  • Αν συμβεί αναπήδηση ή μπαλόνι, διατηρήστε στάση ⁇ ψης ή πηγαίνετε γύρω.

Προχωρημένες σκέψεις: Βαριές επιχειρήσεις αεροσκαφών και πολλαπλών κινητήρων

Στα βαριά αεροσκάφη turbofan, η επαγόμενη μείωση της αντίστασης είναι λιγότερο δραματική σε ποσοστιαίες τιμές, αλλά η απόλυτη αλλαγή της αντίστασης εξακολουθεί να επηρεάζει την απόδοση προσγείωσης. Η πρόληψη της πρόσκρουσης στην ουρά είναι ένα πρωταρχικό σημείο εστίασης: το μαξιλάρι εδάφους μπορεί να προκαλέσει μια παρατεταμένη πλώρη, απαιτώντας ακριβή μείωση του τόνου για να εγκατασταθεί το κύριο εργαλείο μαλακά. Στα πολυκινητήρια αεροσκάφη, η ανάβαση απογείωσης χωρίζεται σε τμήματα: το πρώτο (επίδραση στο έδαφος στα 35 πόδια) οφέλη από μειωμένη έλξη? το δεύτερο (35 έως 400 πόδια) βλέπει αυξημένη σύρσιμο. Οι πιλότοι πρέπει να γνωρίζουν την χαμηλότερη κλίση ανόδου στο έδαφος και την υψηλότερη απαιτούμενη κλίση μία φορά σαφή, όπως η απόσταση εμποδίων εκτιμάται για το δεύτερο τμήμα.

Για περαιτέρω ανάγνωση, το εγχειρίδιο αεροναυτικών γνώσεων της FAA για τον πιλότο [ (κεφάλαιο 5) παρέχει θεμελιώδες κείμενο. Το εγχειρίδιο SKYbrary συλλέγει εκθέσεις επιχειρησιακής ασφάλειας για τα συμβάντα που σχετίζονται με το έδαφος. Το AOPA Air Safety Institute προσφέρει πόρους κατάρτισης για τη διαχείριση των επιπτώσεων στο έδαφος για τους πιλότους γενικής αεροπορίας.