Mecanismul aerodinamic al efectului de sol

Efectul aerodinamic previzibil este un răspuns aerodinamic care apare atunci când o aeronavă operează în cadrul unei întinderi de aripi de la sol. Suprafaţa solidă limitează fizic fluxul de aer tridimensional din jurul aripii, în special vorticele aripilor. În aer liber, o aripă produce ridicare prin crearea unei presiuni diferenţiale mai mari sub presiunea de mai jos, mai jos. Aceasta conduce diferenţial un flux de întindere care se rostogoleşte în vorticele de urmărire la vârfurile aripilor, care induce o spălare în jos care reduce unghiul efectiv al atacului şi generează dragon indus. Când solul este aproape, suprafaţa interferează cu dezvoltarea vortexului, îngustându-le diametrul şi reducând energia de rotaţie. Unghiul de coborâre scade, unghiul local al atacului creşte efectiv, iar coeficientul de dragi induce scade brusc. Aripa se comportă ca şi cum ar avea un raport mai mare aspect, producând mai mult lift pentru mai puţin dragon.

Efectul este cel mai puternic într-o înălțime egală cu un sfert din anvergura aripilor și se reduce la aproximativ o anvergura aripilor. Pentru o aeronavă aeriană generală cu o întindere de 36 de picioare, cele mai critice schimbări apar sub 9 picioare; pentru un Boeing 737 cu o întindere de 117-picior, efectul solului începe în jurul valorii de 30 de picioare și este cel mai puternic sub 10 picioare. Această dependență de înălțime este motivul pentru care jeturi mari necesită o tehnică de semnalizare diferită de avioanele ușoare. Efectul este instantaneu și reversibil: de îndată ce aeronava urcă deasupra unei întinderi de aripi, vorticele se reformează complet și induc în mod direct la valoarea sa liberă-aer.

Cum scade efectul solului Dragul indus

Tragul indus este sursa dominanta de drag la viteze mici, cum ar fi in timpul decolarii si aterizarii. Efectul de pamant suprima sistemul vortex, reducand dragul indus cu 40 pana la 50 la suta la o inaltime de 10% din anvergura aripilor, conform ]NASA Glenn Research Center. Această reducere are mai multe consecinte operationale:

  • Accelerare și decolare: Tragerea totală inferioară permite aeronavei să accelereze mai repede în timpul decolării, atingând viteza de rotație într-o distanță mai mică. Odată ce aerul este în aer în efect la sol, extra liftul și dragul inferior permit aeronavei să urce sau să accelereze cu mai puțină putere, benefice pentru piste scurte sau moi.
  • Fără ca obişnuita târâre indusă să sângereze de pe viteza aerului, o aeronavă care intră în efectul de la sol în timpul exploziei tinde să plutească pe distanţe considerabile înainte de a ateriza. Un Cessna 172 care transportă încă 5 noduri în finală poate pluti 500 de metri sau mai mult.
  • Motivul de stand modificat: Unghiul de tragere al atacului se poate schimba ușor în efect la sol; unele aripi se agață la un unghi marginal mai mic din cauza schimbării vărsării în jos și a fluxului în sens larg.Consilierea numai pe un stand de aer liber corn de avertizare poate duce la o scădere a aripii surpriză la altitudine scăzută.
  • Modificări ale trim: Apa de apă de jos modificată afectează eficacitatea cozii. Unele aeronave experimentează un moment de lansare nas-jos intrând în efect la sol, în timp ce altele nas în sus. Pilotii trebuie să fie gata să compenseze, în special în timpul exploziei.

Efectul solului în timpul decolării

De la ridicarea roții nazale, aeronava funcționează în efect la sol. Rotație la viteza corectă folosește ridicare îmbunătățită pentru a sparge solul fără probleme. În multe aeronave ușoare, rotațiea recomandată și vitezele inițiale de urcare presupun o accelerare scurtă în efectul solului înainte de alpinism. O tehnică comună este decolarea de câmp moale: decolarea la cea mai mică viteză posibilă și menținerea aeronavei chiar deasupra pistei în efect la sol în timp ce viteza aerului se construiește spre Vy. Aceasta exploatează reducerea dragonului pentru accelerare și ridicare excesivă pentru a preveni decontarea. Numai atunci când este atinsă viteza suficient de nu trece la un efect normal de urcare și lăsați la sol.

Piloţii trebuie să evite

Efectul de ieşire de la sol: senzaţia de scufundare

Lăsând la sol efect produce un sentiment marcat

Efectul solului în timpul debarcării

Flacăra de aterizare este în cazul în care efectul de sol afectează cel mai greu manipularea. Pe măsură ce avionul coboară în efect la sol, cade de drag induse și curba de ridicare se abruptă, creând un float pronunțată. Câteva noduri de viteză de apropiere în exces poate transporta aeronava trecut zona de atingere preconizată, riscând un du-te-ar sau depășire. Intrările de control al vântului poate fi, de asemenea, afectate, deoarece puterea redus vortex scade eficacitatea aleron. În avioane de transport mari cu pante foarte lungi, cum ar fi un Boeing 777 cu o întindere de aproximativ 200 de metri de efect la sol începe la aproximativ 50 de picioare, necesită o tehnică de semnalizare diferită de la aeronave ușoare. Multe companii aeriene folosesc callouts specifice: începeţi de la 30 de picioare şi reduce treptat rata de coborâre.

Baloane, Porpoising şi Bounced Landings

Management slab al efectelor la sol duce adesea la balonare (o intrare prea agresivă de pas care cauzează o urcare temporară) sau porpoising (bouncing din cauza intrări alternative smoal). Răspunsul corect este de a menține atitudinea de teren, să se disipeeze viteza, sau du-te în jurul. În operațiunile de hidroavion, balonarea peste apă poate fi deosebit de problematică din cauza suprafeţe inegale şi mai puţine referinţe vizuale. Un alt fenomen este

Idei greşite frecvente despre efectul solului

  • ?] ? Ar trebui să urce întotdeauna cât mai repede posibil. ? Pe piste scurte, cu obstacole limitate, stau în efect la sol pentru a accelera la Vx sau Vy poate scurta de fapt, distanța de trecere a obstacolelor.

Cele mai bune practici pentru piloți

Decolare

  • Rotiți la viteza recomandată de producător și permite accelerația în efectul solului înainte de a stabili o urcare pozitivă. Retrageți clapetele conform programului.
  • Pe câmpuri moi, ridicați-vă la viteza minimă a aerului și țineți în efect la sol până la atingerea vitezei de urcare în condiții de siguranță. Utilizați o urcare superficială pentru a trece fără probleme.
  • La altitudinea de înaltă densitate, se așteaptă un segment mai lung de accelerare a efectelor la sol și o chiuvetă pronunțată atunci când părăsește perna.

Debarcarea

  • Zboară o abordare stabilizată la viteza corectă țintă (1,3 Vso plus factorul de rafală). Noduri suplimentare crește foarte mult float.
  • Inițiați flare la înălțimea corespunzătoare (10-15 picioare pentru aeronave ușoare) și reduceți smoală ca decadere de viteză. Nu așteptați ca perna să se stabilească în jos aeronava.
  • În condiții de vânt sau în sens invers, adăugați o marjă de viteză mică, dar planificați să zboare pe pistă cu float minim. Mențineți corecția vântului în funcție de eficacitatea redusă a aleronului.
  • Dacă apare un salt sau un balon, menţineţi atitudinea de pas sau mergeţi în jurul. Evitaţi forţarea aeronavei pe sol.

Considerații avansate: aeronave grele și operațiuni multimotor

În cazul aeronavelor cu turbofan greu, reducerea indusă a dragonului este mai puțin dramatică în termeni procentuali, dar schimbarea absolută a dragonului afectează încă performanța de aterizare. Prevenirea loviturii de coadă este un punct de interes principal: perna cu efect la sol poate provoca o pluta prelungită, care necesită o reducere precisă a pasului pentru a regla în mod lent echipamentul principal. În cazul aeronavelor multimotor, urcarea de decolare este împărțită în segmente: primul (efect de sol la 35 de metri) beneficiază de un nivel redus de dragon; al doilea (35-400 de picioare) vede o creștere a dragonului. Piloții trebuie să cunoască gradientul de urcare mai mic în sol și gradientul mai mare necesar o dată clar, deoarece se evaluează clearance-ul obstacolului pentru al doilea segment.

Pentru o citire ulterioară, FAA Pilot