Загадка по аэродинамике

Многим известен этот вопрос, а к ответу молодые умы летки так и не пришли.

Возьмём два одинаковых Ил-76. Одинаковые условия полета, только один пустой, другой забит грузом. Выключаем все двигатели на обоих бортах. Какой из низ пролетит дальше??

Загадка по аэродинамике Аэродинамика, Вопрос, Ил-76, Авиация, Загадка

В интернете вылазит ответ "аэродинасическое качество одинаковое, значит и пролетят одинаково", но прошу заметить, что качество зависит от углов атаки, а они могут буть разными у тяжелого и легкого самолетов.
Какие мысли, господа?

Загадка по аэродинамике Аэродинамика, Вопрос, Ил-76, Авиация, Загадка

Авиация и Техника

9.3K постов17.5K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Правила Пикабу

4
Автор поста оценил этот комментарий

и что из этого вытекает то? вы так приводите эту фразу как будто это исчерпывающий аргумент


масса больше, что это значит? наверное то что нужна большая подьемная сила. правильно? ведь вес как то нужно удерживать в воздухе?


ок. как добиться большей подьемной силы у одинаковых самолетах? предположу что углом атаки как сказали выше, а значит и большим сопротивлением воздуха. либо большей скоростью, а значит большим сопротивлением воздуха.


так как по вашему большая масса влияет?

раскрыть ветку (1)
8
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Больше масса на одинаковой высоте -- больше потенциальной энергии. Используя ее есть вариант пролететь дальше
показать ответы
2
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий

Я ничего не понимаю в аэродинамике, но если бы правильный ответ на этот вопрос был бы логичен и понятен для таких как я( лёгкое летит дальше), то не думаю что по этой теме возник такой обширный дискусс, поэтому видимо груженый Ил-76 пролетит дальше.

раскрыть ветку (1)
2
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Правильным ответом считается "одинаково".
По логике обывателей "легкий дальше"
А еще при одинаковых условиях у тяжелого будет больше потенциальной энергии (больше массы), а значит, можно излишек энергии превратить в дальность
показать ответы
23
Автор поста оценил этот комментарий

Для обеспечения оптимальной скорости планирования самолёту с большим полётным весом необходимо создавать большую по абсолютной величине подъёмную силу.

При прочих равных условиях более тяжёлый самолёт будет лететь с большим углом атаки, чем более лёгкий

Увеличенный угол атаки будет способствовать:

- повышенному Cx крыла и всего самолёта

- повышенному балансировочному сопротивлению из за большей величины подъёмной силы на стабилизаторе (Ys) направленной вниз (Ил-76 же устойчивый самолёт), что не способствует повышению аэродинамического качества. См. рисунок.


Как-то так наверное

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
8
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Ты рассматриваешь горизонтальный полет, причем с тягой. А вопрос про планирование. Скорость в снижении можно регулировать тангажом (углом снижения) и при равных скоростях все параметры (подъемная сила, углы атаки, коэффициенты сопротивления) будут равными
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

Вижу эксперта, а теперь вопрос от нуба.
Допустим, два ИЛ-76 с выключенными двигателями (и включать нельзя), один груженый другой холостой, планируют с одной высоты с одной скорости.
Пролетают в итоге почти одинаковое расстояние, но тяжелый быстрее.
Не будет ли логично предположить, что для посадки ему эту скорость придется сбросить, и как вообще изменится ответ, если планеры не просто планируют как самолетики бумажные, а собираются при этом еще совершить посадку?

раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Приборная скорость будет одинаковая, а вертикальная у тяжелого больше. Следовательно на выравнивании, тяжелый быстрее потеряет скорость, а легкий сядет ну максимум с перелётом. Суть загадки в том, что снижаться оба будут в одну точку по дальности, момент касания уже тонкость и зависит не от самолета. А ветер, потоки воздуха мы не учитываем
6
Автор поста оценил этот комментарий

Картинка неверная просто. Поправил
У каждого самолёта есть своя оптимальная скорость установившегося планирования.

При установившемся планировании подъёмная сила Y меньше силы тяжести G.

Пусть пустой самолёт весит 200 т., гружённый - 300 т.


Пусть для обеспечения оптимального планирования подъёмная сила должна быть равна Y = 0.9*G, то есть - на 10% меньше веса самолёта, допустим.

Пустому самолёту нужно создавать 180 т. подъемной силы в таком случае

Гружёному - 270 т. подъёмной силы.

Пикирующий момент устойчивого самолёта при прочих равных (пусть центровка одинакова у пустого и гружёного самолёта - одинаковы, чего, правда, не бывает) у гружёного самолёта будет больше 270/180 = 1,5 - в полтора раза.


В полтора раза будет у гружёного самолёта и сила Ys на стабилизаторе, для балансировки и компенсации пикирующего момента.


Всё это в сумме ведёт для гружёного самолёта:

- к большим потребным углам атаки для обеспечения большей подъёмной силы - большему Cx

- к большим отклонениям стабилизатора и/или руля высоты, для обеспечения балансировки самолёта при устойчивом планировании, что повышает балансировочное сопротивление и не лучшим образом влияет на качество

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку (1)
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Планирование будет выглядеть так. С точки зрения аэродинамики, качество не зависит от массы и пролетят одинаково. Чтобы поддерживать одинаковые наивыгоднейшие скорости и углы атаки (для макс. Качества), будут ли у самолетов одинаковые углы планирование (тангажа)???
Иллюстрация к комментарию
показать ответы
1
Автор поста оценил этот комментарий
Вот пруфы, кому интересно
раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Согласен, аэродинамика. Мы тоже подобное учили. Но чтобы двум самолетам держать одинаковые наивыгоднейшие углы атаки = наивыгоднейшие скорости, разве будет одинаковыми тангажи (углы снижения) у тяжелого и легкого самолетов?
показать ответы
Автор поста оценил этот комментарий

а развернуть мысль?

раскрыть ветку (1)
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
У тяжелого энергии больше будет, значит, он дальше
2
Автор поста оценил этот комментарий
Нас учили , что пролетят одинаково , просто тяжёлый сделает это с большей скоростью, но это все в теории
раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Учили "Дальность полета зависит от качетсва". В свою очередь, качество зависит от углов атаки= от скорости. Одинаковые ли будут траектории снижения, чтобы и тяжелый, и легкий самолеты держали одинаковые скорости?
показать ответы
2
Автор поста оценил этот комментарий
Одинаково они пролетят, от массы не зависит, только от угла атаки, единственная разница более тяжелый быстрее пролетит, это же по формулам легко вычислить
раскрыть ветку (1)
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
Правильно, от угла атаки. Если оба будут на одинаковых скоростях (наивыгоднейшей), то и углы атаки будут наивыгоднейшие и качество максимально. А будет ли тангаж у них одинаковый для поддержания этой скорости?
показать ответы
6
Автор поста оценил этот комментарий

Вот зря никто не посмотрел книжку которую я выше советовал :) Собственно ответ интернета абсолютно корректен.


Lсн=Hсн/tgУсн где для планирования tgУсн=1/K

Lсн - дальность снижения

Hсн - высота снижения

Усн - угол снижения

K - аэродинамическое качество


Аэродинамическое качество зависит от коэффициента подъемной силы для конкретного угла атаки и коэффициента лобового сопротивления.


В принципе этого достаточно, что бы понять, что масса тут не участвует.

Соответственно есть оптимальный угол атаки, при котором качество максимальное. Для Ил-76Т этот угол составляет 7.5 градусов и качество при этом угле 15.5.


Логично предположить, что пилоты не будут выпендриваться и постараются выдерживать этот угол на обоих самолетах. Так как любые другие СНИЖАЮТ АК.

раскрыть ветку (1)
1
DELETED
Автор поста оценил этот комментарий
В топ его!!
показать ответы