phak 4.2 تأثير الأرض

3 min read

من الممكن أن تطير طائرة خالية من الأرض (أو الماء) بسرعة جوية أبطأ قليلاً من تلك المطلوبة للحفاظ على مستوى الطيران على ارتفاعات أعلى.

عندما تأتي طائرة في رحلة على بعد عدة أقدام من السطح ، يحدث تغيير في نمط التدفق ثلاثي الأبعاد حول الطائرة لأن المكون الرأسي لتدفق الهواء حول الجناح مقيد بالسطح. هذا يغير غسيل الجناح ، والغسيل السفلي ، ودوامات أطراف الجناح. [الشكل 4-13]

Figure 4-13. Ground effect changes airflow. — الشكل 4-13. تأثير الأرض يغير تدفق الهواء.

يرجع تأثير الأرض إلى تداخل سطح الأرض (أو الماء) مع أنماط تدفق الهواء حول الطائرة أثناء الرحلة. التأثيرات الرئيسية هي التغييرات في الخصائص الديناميكية الهوائية للجناح: نظرًا لأن الجناح يواجه تأثير الأرض ويتم الحفاظ عليه عند معامل رفع ثابت ، هناك انخفاض في الغسيل والغسيل السفلي ودوامات طرف الجناح. يؤدي تقليل دوامات طرف الجناح إلى تغيير توزيع الرفع الممتد ويقلل من الزاوية المستحثة للهجوم والسحب المستحث ؛ لذلك ، يتطلب الجناح AOA أقل في تأثير الأرض لإنتاج نفس معامل الرفع (Cl). إذا تم الحفاظ على AOA ثابت ، فإن زيادة في نتائج CL. [الشكل 4-14] نظرًا لأن السحب المستحث يسود عند السرعات المنخفضة ، فإن تقليل السحب المستحث بسبب تأثير الأرض يؤدي إلى تقليل الدفع المطلوب عند السرعات المنخفضة. نظرًا للتغيير في غسيل ups و downwash و wingtip vortices ، فقد يكون هناك أيضًا تغيير في موضع (التركيب) خطأ في نظام السرعة الجوية: عادةً ما يزيد التأثير الأرضي من الضغط المحلي عند المصدر الثابت ، مما ينتج عنه مؤشر أقل للسرعة الجوية والارتفاع ، لذلك يجوز للطائرة تكون محمولة جواً بسرعة جوية محددة أقل مما هو مطلوب عادة.

Figure 4-14. Ground effect changes drag and lift. — الشكل 4-14. تأثير الأرض يغير السحب والرفع.

لكي يكون تأثير الأرض كبيرًا ، يجب أن يكون الجناح قريبًا جدًا من الأرض. عندما يكون الجناح على ارتفاع يساوي امتداده ، يكون الانخفاض في السحب المستحث 1.4 في المائة فقط ؛ في ربعها ، 23.5 في المائة ؛ وفي عُشر امتدادها ، 47.6 في المائة. وبالتالي ، يحدث انخفاض كبير في السحب المستحث فقط عندما يكون الجناح قريبًا جدًا من الأرض ، وهذا هو السبب في أن تأثير الأرض يتم التعرف عليه عادةً أثناء الإقلاع للإقلاع أو قبل الهبوط مباشرةً. طائرة تغادر التأثير الأرضي بعد الإقلاع تصطدم بعكس طائرة تدخل الأرض أثناء الهبوط ؛ على سبيل المثال ، ستترك الطائرة تأثير الأرض:

تتطلب زيادة في AOA للحفاظ على نفس معامل الرفع.
تجربة زيادة في السحب المستحث والدفع المطلوب.
تجربة انخفاض في الاستقرار وتغيير الأنف في اللحظة.
تجربة انخفاض في ضغط المصدر الثابت وزيادة السرعة الجوية المشار إليها.

يجب مراعاة تأثير الأرض أثناء الإقلاع والهبوط. إذا فشل الطيار في فهم العلاقة بين الطائرة والتأثير الأرضي أثناء الإقلاع ، فمن الممكن حدوث موقف خطير لأن سرعة الإقلاع الموصى بها قد لا تتحقق. نظرًا لانخفاض تأثير السحب الأرضي ، قد تبدو الطائرة قادرة على الإقلاع أقل بكثير من السرعة الموصى بها ؛ ولكن عندما يرتفع من تأثير الأرض مع نقص السرعة ، قد يؤدي السحب المستحث الأكبر إلى أداء تسلق أولي هامشي. في الظروف القاسية (الوزن الإجمالي العالي ، الارتفاعات العالية ، درجة الحرارة العالية) ، قد تصبح الطائرة محمولة جواً في البداية ولكنها غير قادرة على الحفاظ على الطيران خارج التأثير الأرضي ، والعودة إلى المدرج. يجب ألا يجبر الطيار الطائرة على أن تصبح محمولة جواً مع نقص السرعة ؛ تعد سرعة الإقلاع الموصى بها من قبل الشركة المصنعة ضرورية لأداء تسلق أولي مناسب ، ويجب إنشاء تسلق محدد قبل سحب معدات الهبوط أو اللوحات. أثناء الهبوط ، إذا تم تفعيل الطائرة مع AOA ثابت ، فإنها تواجه زيادة في Cl وتقليل الدفع المطلوب ، وقد يحدث تأثير “عائم” ؛ أي سرعة زائدة عند التوهج قد تتسبب في مسافة “تعويم” كبيرة.