V aerodynamice je faktor zatížení poměr maximálního zatížení, které může letadlo unést, k celkové hmotnosti letadla. Faktor zatížení se měří v GS (zrychlení gravitace), jednotce síly rovnou síle vyvíjené gravitací na těleso v klidu a udává sílu, které je těleso vystaveno, když je urychlováno. Jakákoli síla působící na letadlo k vychýlení letu z přímky vytváří napětí na jeho konstrukci a množství této síly je faktorem zatížení. I když kurz aerodynamiky není předpokladem pro získání pilotního průkazu, kompetentní pilot by měl mít dobré znalosti o silách, které působí na letadlo, o výhodném použití těchto sil a provozních omezeních létajícího letadla.

Například faktor zatížení 3 znamená, že celkové zatížení konstrukce letadla je trojnásobek jeho hrubé hmotnosti. Protože faktory zatížení jsou vyjádřeny v Gs, lze o faktoru zatížení 3 mluvit jako o 3 Gs nebo o faktoru zatížení 4 jako 4 Gs.

Pokud je letadlo vytaženo z ponoru a vystaví pilota 3 GS, bude přitlačen do sedadla silou rovnající se trojnásobku jeho nebo její hmotnosti. Vzhledem k tomu, že moderní letadla pracují při výrazně vyšších rychlostech než starší letadla, což zvyšuje velikost faktoru zatížení, stal se tento efekt primárním hlediskem při konstrukci všech letadel.

S konstrukční konstrukcí letadla plánovaným tak, aby vydrželo pouze určité přetížení, se znalost faktorů zatížení stala nezbytnou pro všechny piloty. Faktory zatížení jsou důležité ze dvou důvodů: je možné, aby pilot způsobil nebezpečné přetížení na konstrukce letadla. Zvýšený faktor zatížení zvyšuje rychlost zastavení a umožňuje zastavení při zdánlivě bezpečných rychlostech letu.

4.9.1 Faktory zatížení v konstrukci letadla #

Odpověď na otázku „Jak silné by mělo být letadlo?“ je určeno z velké části využitím, kterému je letadlo vystaveno. To je obtížný problém, protože maximální možné zatížení je příliš vysoké pro použití v efektivním návrhu. Je pravda, že každý pilot může provést velmi tvrdé přistání nebo extrémně ostré zatažení z ponoru, což by mělo za následek abnormální zatížení. Takové extrémně abnormální zatížení však musí být poněkud zavrženo, pokud jsou postavena letadla, která rychle vzlétají, přistávají pomalu a nesou užitečné zatížení.

Problémem faktorů zatížení v konstrukci letadla je, jak určit nejvyšší faktory zatížení, které lze očekávat v normálním provozu v různých provozních situacích. Tyto faktory zatížení se nazývají „mezní faktory zatížení“. Z bezpečnostních důvodů je nutné, aby letadlo bylo navrženo tak, aby odolalo těmto faktorům zatížení bez jakéhokoli poškození konstrukce. Ačkoli kodex federálních předpisů (CFR) vyžaduje, aby konstrukce letadla byla schopna podporovat jeden a půl krát tyto omezující faktory zatížení bez poruchy, uznává se, že části letadla se mohou pod těmito zatíženími ohýbat nebo kroutit a že může dojít k určitému poškození konstrukce.

Tento mezní faktor 1.5 se nazývá „faktor bezpečnosti“ a poskytuje do určité míry pro zatížení vyšší, než se očekávají při normálním a rozumném provozu. Tato rezerva síly není něco, co by piloti měli úmyslně zneužívat; Spíše je tu pro ochranu při narážení na neočekávané podmínky.

Výše uvedené úvahy platí pro všechny podmínky zatížení, ať už jsou způsobeny nárazy, manévry nebo přistáním. Požadavky na faktor zatížení, které jsou nyní platné, jsou v podstatě stejné jako ty, které existují již léta. Statisíce provozních hodin se ukázaly jako dostatečné pro bezpečnost. Vzhledem k tomu, že pilot má malou kontrolu nad faktory zatížení poryvem (kromě snížení rychlosti letadla, když se setkáte s hrubým vzduchem), jsou požadavky na zatížení poryvů v podstatě stejné pro většinu letadel typu všeobecného letectví bez ohledu na jejich provozní použití. Obecně platí, že faktory zatížení nárazem řídí konstrukci letadel, která jsou určena pro přísně neakrobatické použití.

Zcela jiná situace existuje v konstrukci letadla s manévrovacími faktory zatížení. Je nutné tuto záležitost projednat samostatně s ohledem na: (1) letoun navržený v souladu se systémem kategorií (tj. normální, užitný, akrobatický); a (2) starší konstrukce postavené podle požadavků, které neumožňovaly provozní kategorie.

Letadla navržená v rámci systému kategorií jsou snadno identifikována štítkem v letové palubě, který uvádí operační kategorii (nebo kategorie), ve kterých je letadlo certifikováno. Maximální faktory bezpečného zatížení (faktory limitního zatížení) specifikované pro letadla v různých kategoriích jsou: Kategorie Limit Faktor zatížení Normální 3,8 až –1,52, Užitečnost (mírná akrobatika, včetně roztočení) 4,4 až –1,76, Akrobatické 6,0 až –3.00. U letadel s celkovou hmotností vyšší než 4 000 liber se snižuje mezní faktor zatížení. K výše uvedenému limitnímu zatížení se přidá bezpečnostní faktor 50 procent.

S rostoucí závažností manévrů dochází k vzestupnému faktoru zatížení. Systém kategorií zajišťuje maximální užitečnost letadla. Pokud je zamýšlen samotný normální provoz, požadovaný faktor zatížení (a následně hmotnost letadla) je menší, než když má být letoun použit při výcviku nebo akrobatických manévrech, protože vedou k vyššímu manévrovacímu zatížení.

Letadla, která nemají štítek kategorie, jsou konstrukce, které byly konstruovány podle dřívějších technických požadavků, ve kterých nebyla pilotům specificky dána žádná provozní omezení. U letadel tohoto typu (až do hmotnosti asi 4 000 liber) je požadovaná síla srovnatelná se současnými letadly kategorie užitných a jsou přípustné stejné typy provozu. U letadel tohoto typu nad 4 000 liber se faktory zatížení snižují s hmotností. Tato letadla by měla být považována za srovnatelnou s letouny normální kategorie navržené v rámci systému kategorií a měly by být podle toho provozovány.

4.9.2 Faktory zatížení ve strmých zatáčkách #

V konstantní nadmořské výšce, koordinovaném zatáčení v každém letadle, je faktor zatížení výsledkem dvou sil: odstředivé síly a gravitace. [Obrázek 4-44] Pro jakýkoli daný úhel náklonu se hniloba mění s rychlostí vzduchu – čím vyšší je rychlost, tím pomalejší hniloba. To kompenzuje přidanou odstředivou sílu, což umožňuje, aby faktor zatížení zůstal stejný.

Obrázek 4-45 odhaluje důležitý fakt o zatáčkách – faktor zatížení se zvyšuje úžasnou rychlostí poté, co banka dosáhne 45° nebo 50°. Faktor zatížení pro jakékoli letadlo v 60° břečce je 2 gs. Faktor zatížení v 80° břečce je 5,76 gs. Pokud má být zachována nadmořská výška, musí křídlo produkovat zdvih rovnající se těmto faktorům zatížení.

Je třeba poznamenat, jak rychle stoupá čára označující faktor zatížení, když se blíží k 90° břehové čáře, které nikdy zcela nedosáhne, protože konstantní otáčení nadmořské výšky o 90° není matematicky možné. Letadlo může být nakloněno na 90°, ale ne v koordinované zatáčce. Letadlo, které lze držet v 90° nakloněné zatáčce, je schopné rovného letu s ostrými hranami. Při o něco více než 80° překračuje faktor zatížení mez 6 g, což je mezní faktor zatížení akrobatického letadla.

Pro koordinovanou zatáčku s konstantní výškou je přibližný maximální břeh pro průměrné letadlo všeobecného letectví 60°. Tato banka a její výsledné potřebné nastavení výkonu dosahují limitu tohoto typu letadla. Další 10° břeh zvyšuje faktor zatížení přibližně o 1 g, čímž se přibližuje k bodu meze mezní hodnoty stanovené pro tato letadla. [Obrázek 4-46]

4.9.3 Faktory zatížení a zablokování #

Jakékoli letadlo v mezích jeho konstrukce může být zastaveno při jakékoli vzdušné rychlosti. Když je uloženo dostatečně vysoké AOA, hladký proudění vzduchu přes profil křídla se rozpadne a oddělí, což způsobí náhlou změnu letových charakteristik a náhlou ztrátu zdvihu, což má za následek zastavení.

Studie tohoto efektu odhalila, že rychlost zastavení letadla se zvyšuje úměrně k druhé odmocnině faktoru zatížení. To znamená, že letadlo s normální nezrychlenou rychlostí zastavení 50 uzlů může být zastaveno při 100 uzlech vyvoláním faktoru zatížení 4 g. Pokud by bylo možné, aby toto letadlo vydrželo faktor zatížení devět, mohlo by být zastaveno při rychlosti 150 uzlů. pilot by si měl být vědom:

• nebezpečí neúmyslného zastavení letadla zvýšením faktoru zatížení, jako ve strmém zatáčení nebo spirále;
• Při záměrném zastavení letadla nad jeho konstrukční rychlostí je kladen obrovský faktor zatížení.

Obrázky 4-45 a 4-46 ukazují, že naklánění letadla větší než 72° ve strmém zatáčce vytváří faktor zatížení 3 a rychlost zastavení se výrazně zvýší. Pokud je tato zatáčka provedena v letadle s normální nezrychlenou zablokovací rychlostí 45 uzlů, musí být rychlost vzduchu udržována vyšší než 75 uzlů, aby se zabránilo zastavení. Podobný efekt se projevuje při rychlém zatažení nebo jakémkoli manévru produkujícím faktory zatížení nad 1 G. Tato náhlá, neočekávaná ztráta kontroly, zejména při prudkém zatáčení nebo náhlé aplikaci řízení zadního výtahu v blízkosti země, způsobila mnoho nehod.

Vzhledem k tomu, že faktor zatížení je kvadratický, jak se zastavovací rychlost zdvojnásobuje, může být na konstrukce uvaleno obrovské zatížení zastavením letadla při relativně vysokých vzdušných rychlostech.

Maximální rychlost, s jakou může být letadlo bezpečně zastaveno, je nyní určena pro všechny nové konstrukce. Tato rychlost se nazývá „návrhová manévrovací rychlost“ (VA) a musí být zadána do letecké příručky pro letadlo/Pilotova operační příručka (AFM/POH) schválené FAA všech nedávno navržených letadel. U starších letadel pro všeobecné letectví je tato rychlost přibližně 1,7násobek normální rychlosti zastavení. Starší letadlo, které se normálně zastaví na 60 uzlech, se tedy nesmí nikdy zastavit při rychlosti nad 102 uzlů (60 uzlů x 1,7 = 102 uzlů). Letadlo s normální zablokovací rychlostí 60 uzlů zastavených při 102 uzlech podléhá faktoru zatížení rovnému rovnému nárůstu rychlosti, neboli 2,89 gs (1,7 x 1,7 = 2,89 g). (Výše uvedená čísla jsou aproximacemi, které je třeba považovat za vodítko, a nejsou přesnými odpověďmi na jakýkoli soubor problémů. Rychlost konstrukčního manévrování by měla být určena z provozních omezení konkrétního letadla poskytnutých výrobcem.)

Vzhledem k tomu, že pákový efekt v řídicím systému se liší s různými letadly (některé typy využívají „vyvážené“ ovládací plochy, zatímco jiné nikoli), nelze tlak vyvíjený pilotem na ovládací prvky akceptovat jako index zátěžových faktorů produkovaných v různých letadlech. Ve většině případů může zkušený pilot posoudit faktory zatížení z pocitu tlaku sedadla. Faktory zatížení lze také měřit přístrojem zvaným „akcelerometr“, ale tento přístroj není běžný v letadlech pro výcvik v letectví. Důležitý je rozvoj schopnosti posuzovat faktory zatížení z pocitu jejich účinku na tělo. Znalost těchto principů je nezbytná pro rozvoj schopnosti odhadovat faktory zatížení.

Důkladná znalost zatěžovacích faktorů vyvolaných různou mírou náklonu a VA pomáhá předcházet dvěma nejzávažnějším typům nehod: zastavením ze strmých zatáček nebo nadměrným manévrováním v blízkosti země; Strukturální poruchy během akrobacie nebo jiných násilných manévrů vyplývajících ze ztráty kontroly.

4.9.4 Faktory zatížení a letové manévry #

Kritické faktory zatížení platí pro všechny letové manévry kromě nezrychleného přímého letu, kde je vždy přítomen faktor zatížení 1 g. Je známo, že určité manévry uvažované v této části zahrnují relativně vysoké faktory zatížení.

4.9.5 otáček #

Zvýšené faktory zatížení jsou charakteristické pro všechny nakloněné zatáčky. Jak je uvedeno v části o faktorech zatížení ve strmých zatáčkách, faktory zatížení se stávají významnými jak pro letový výkon, tak pro zatížení konstrukce křídla, když se břeh zvětšuje nad přibližně 45°.

Výnosový faktor průměrné světelné roviny je dosažen na břehu přibližně 70° až 75° a rychlost zastavení se zvýší přibližně o polovinu na břehu přibližně 70°.

4.9.6 Stánky #

Normální zastavení vstupující z přímého a vodorovného letu nebo nezrychlené rovné stoupání nevytváří další faktory zatížení nad rámec 1 g přímého a vodorovného letu. Jakmile však dojde k zastavení, tento faktor zatížení může být snížen směrem k nule, což je faktor, při kterém se zdá, že nic nemá váhu. Pilot zažívá pocit „volného plovoucího v prostoru“. Pokud je zotavení provedeno zaklapnutím řízení výtahu dopředu, mohou být vytvořeny negativní faktory zatížení (nebo ty, které ukládají zatížení na křídlech a zvednou pilota ze sedadla).

Během vytažení po zotavení zastavením jsou někdy vyvolány významné faktory zatížení. Ty mohou být dále neúmyslně zvýšeny během nadměrného potápění (a následně vysoké rychlosti vzduchu) a náhlých tahů do vodorovného letu. Jeden obvykle vede k druhému, čímž se zvyšuje faktor zatížení. Náhlé tahy při vysokých rychlostech potápění mohou způsobit kritické zatížení na konstrukce letadel a mohou způsobit opakující se nebo sekundární zastavení zvýšením AOA na zastavení.

Jako zobecnění, zotavení ze zastavení provedeného pouze potápěním pouze na cestovní nebo konstrukční manévrovací vzdušnou rychlostí, s postupným zatažením, jakmile je rychlost vzduchu bezpečně nad zastavením, může být provedena faktorem vytížení, který nepřekročí 2 nebo 2,5 Gs. Vyšší faktor zatížení by nikdy neměl být nutný, pokud nebylo provedeno zotavení s nosem letadla v blízkosti nebo za vertikální polohou nebo v extrémně nízkých výškách, aby se zabránilo ponoření do země.

4.9.7 otočení #

Stabilizovaná rotace se neliší od zastavení v žádném jiném prvku než rotaci a stejné úvahy o faktoru zatížení platí pro zotavení rotace jako pro zotavení zastavením. Vzhledem k tomu, že zotavení rotace je obvykle prováděno s nosem mnohem nižším, než je běžné při zotavení z pádu, lze očekávat vyšší rychlost vzduchu a následně vyšší faktory zatížení. Faktor zatížení při správném zotavení ze spinu je obvykle zjištěn asi 2,5 g.

Faktor zatížení během odstřeďování se mění s charakteristikami rotace každého letadla, ale obvykle se zjistí, že je mírně nad 1 g letu. Existují pro to dva důvody: Rychlost vzduchu v rotaci je velmi nízká, obvykle do 2 uzlů od nezrychlených zastavení rychlosti. Letadlo se spíše otáčí než otáčí, zatímco je v rotaci.

4.9.8 Vysokorychlostní zastavení #

Průměrná lehká rovina není postavena tak, aby vydržela opakované použití zatěžovacích faktorů společných pro vysokorychlostní zastavení. Faktor zatížení nezbytný pro tyto manévry vytváří napětí na konstrukci křídel a ocasu, což ve většině lehkých letadel nezanechává přiměřenou bezpečnost.

Jediný způsob, jak lze toto zastavení vyvolat při rychlosti vzduchu nad normálním zastavením, zahrnuje zavedení přidaného faktoru zatížení, kterého lze dosáhnout silným tahem na řízení výtahu. Rychlost 1,7násobku zastavení rychlosti (asi 102 uzlů v lehkém letadle s rychlostí zastavení 60 uzlů) vytváří faktor zatížení 3 Gs. Pro akrobacii v lehkých letadlech může být povolen pouze velmi úzký prostor pro chyby. Abychom ilustrovali, jak rychle se faktor zatížení zvyšuje s rychlostí vzduchu, vysokorychlostní zastavení při 112 uzlech ve stejném letadle by produkovalo faktor zatížení 4 Gs.

4.9.9 Chandelles a Lazy Eights #

Chandelle je maximální výkon při stoupání, který začíná přibližně z přímého a vodorného letu a končící po dokončení přesné zatáčky o 180° v poloze na úrovni křídel, vysoký nos při minimální řiditelné rychlosti vzduchu. V tomto letovém manévru je letadlo ve strmé stoupací zatáčce a téměř se zastaví, aby získalo výšku při změně směru. Líná osmička odvozuje svůj název od způsobu, jakým je prodloužená podélná osa letadla vytvořena tak, aby sledovala letový vzor ve formě obrázku „8“ ležícího na jeho boku. Bylo by obtížné učinit definitivní prohlášení o faktorech zatížení při těchto manévrech, protože oba zahrnují hladké, mělké ponory a tahy. Vyvolané faktory zatížení závisí přímo na rychlosti ponorů a náhlosti tahů během těchto manévrů.

Obecně platí, že čím lépe je manévr proveden, tím méně extrémní je faktor zatížení. Chandelle nebo líná osmička, ve které pull-up produkuje faktor vytížení větší než 2 Gs, nebude mít za následek tak velký nárůst nadmořské výšky a u letadel s nízkým výkonem může mít za následek čistou ztrátu nadmořské výšky.

Nejhladší možný vytažení s mírným faktorem vytížení přináší největší nárůst nadmořské výšky v Chandelle a vede k lepšímu celkovému výkonu jak v Chandelle, tak v Lazy Eights. Doporučená vstupní rychlost pro tyto manévry je obecně v blízkosti návrhové manévrovací rychlosti výrobce, která umožňuje maximální vývoj faktorů zatížení bez překročení limitů zatížení.

4.9.10 Hrubý vzduch #

Všechna standardní certifikovaná letadla jsou navržena tak, aby vydržela zatížení způsobené nárazy značné intenzity. Faktory zatížení nárazu se zvyšují se zvyšující se rychlostí vzduchu a pevnost použitá pro účely návrhu obvykle odpovídá nejvyšší rychlosti letu. V extrémně drsném vzduchu, stejně jako v bouřkách nebo čelních podmínkách, je rozumné snížit rychlost na návrhovou manévrovací rychlost. Bez ohledu na drženou rychlost mohou existovat poryvy, které mohou produkovat zatížení, které překračuje limity zatížení.

Každé konkrétní letadlo je navrženo se specifickým zatížením G, které lze na letadlo uložit, aniž by způsobilo poškození konstrukce. Existují dva typy faktorů zatížení zohledněných v konstrukci letadla, omezující zatížení a mezní zatížení. Limitní zatížení je síla působící na letadlo, která způsobuje ohyb konstrukce letadla, která se nevrátí do původního tvaru. Konečné zatížení je faktor zatížení aplikovaný na letadlo za mezním zatížením a v tomto bodě dochází k porušení konstrukce (rozbití) materiálu letadla. Faktory zatížení nižší než mezní zatížení lze udržet, aniž by byla ohrožena integrita konstrukce letadla.

Rychlosti až do manévrovací rychlosti, ale nepřesahující manévrovací rychlost umožňuje letadlu zastavit dříve, než dojde ke zvýšení faktoru zatížení, které by překročilo mezní zatížení letadla.

Většina AFM/POH nyní obsahuje informace o turbulentním pronikání vzduchu, které pomáhají dnešním pilotům bezpečně létat s letadly schopnými široké škály rychlostí a nadmořských výšek. Je důležité, aby si pilot pamatoval, že maximální rychlosti ponoru „nikdy nepřekročit“ jsou určeny pouze pro hladký vzduch. Vysokorychlostní ponory nebo akrobacie zahrnující rychlost nad známou rychlostí manévrování by se nikdy neměly cvičit v drsném nebo turbulentním vzduchu.

4.9.11 VG diagram #

Letová provozní síla letadla je prezentována na grafu, jehož vertikální měřítko je založeno na faktoru zatížení. [Obrázek 4-47] Diagram se nazývá VG diagram – rychlost versus G zatížení nebo faktor zatížení. Každé letadlo má svůj vlastní VG diagram, který je platný v určité hmotnosti a výšce.

Čáry maximální schopnosti zdvihu (zakřivené čáry) jsou prvními důležitými položkami na diagramu VG. Letoun na obrázku 4-47 je schopen vyvinout ne více než +1 G při rychlosti 62 mph, což je rychlostní rychlost křídla letadla. Vzhledem k tomu, že faktor maximálního zatížení se mění s druhou mocninou rychlosti vzduchu, je maximální kladná vztlaková schopnost tohoto letadla 2 g při 92 mph, 3 g při 112 mph, 4,4 g při 137 mph a tak dále. Jakýkoli faktor zatížení nad touto čárou není aerodynamicky k dispozici (tj. letadlo nemůže létat nad čárou maximální zdvihové kapacity, protože se zastaví). Stejná situace nastává pro záporný let s tou výjimkou, že rychlost potřebná k vytvoření daného záporného faktoru zatížení je vyšší než rychlost pro vytvoření stejného kladného faktoru zatížení.

Pokud letadlo proletí s kladným faktorem zatížení větším, než je kladný mezní faktor zatížení 4,4, je možné strukturální poškození. Když je letadlo provozováno v této oblasti, může dojít k závadné trvalé deformaci primární konstrukce a dojde k vysoké míře únavového poškození. V normálním provozu je třeba se vyhnout provozu nad mezním zatížením.

Na diagramu VG jsou další dva důležité body. Jeden bod je průsečík kladného mezního zatížení a čára maximální kladné schopnosti zdvihu. Rychlost vzduchu v tomto bodě je minimální rychlost vzduchu, při které lze aerodynamicky vyvinout mezní zatížení. Jakákoli rychlost vzduchu vyšší než tato poskytuje pozitivní schopnost zdvihu dostatečnou k poškození letadla; Naopak žádná rychlost vzduchu nižší než tato neposkytuje pozitivní schopnost zdvihu dostatečnou k poškození při nadměrném letovém zatížení. Obvyklým termínem pro tuto rychlost je „manévrovací rychlost“, protože uvažování o podzvukovém

Aerodynamika by předpovídala minimální použitelný poloměr otáčení nebo manévrovatelnost, aby nastala za těchto podmínek. Rychlost manévru je cenným referenčním bodem, protože letadlo operující pod tímto bodem nemůže produkovat škodlivé kladné letové zatížení. Jakákoli kombinace manévru a poryvu nemůže způsobit poškození v důsledku nadměrného zatížení vzduchu, když je letadlo pod rychlostí manévru.

Dalším důležitým bodem na VG diagramu je průsečík záporného mezního zatížení a čára maximální závažné schopnosti. Jakákoli rychlost vzduchu, která je větší než tato, poskytuje zápornou schopnost zdvihu dostatečnou k poškození letadla; Jakákoli rychlost vzduchu nižší než tato neposkytuje zápornou schopnost zdvihu dostatečnou k poškození letadla nadměrným letovým zatížením.

Limitní rychlost vzduchu (neboli rychlost redline) je konstrukčním referenčním bodem pro letadlo – toto letadlo je omezeno na 225 mph. Pokud se pokusíte o let za limitní rychlost, může dojít k poškození konstrukce nebo konstrukčnímu selhání z různých jevů.

Letadlo za letu je omezeno na režim vzdušných rychlostí a GS, které nepřekračují mezní (nebo redline) rychlost, nepřekračují mezní faktor zatížení a nemohou překročit maximální zdvihovou schopnost. Letadlo musí být provozováno v této „obálce“, aby se zabránilo poškození konstrukce a zajistilo se, že bude dosaženo předpokládaného servisního zdvihu letadla. Pilot musí ocenit diagram VG jako popis přípustné kombinace vzdušných rychlostí a faktorů zatížení pro bezpečný provoz. Jakýkoli manévr, poryv nebo poryv plus manévr mimo konstrukční obálku mohou způsobit strukturální poškození a účinně zkrátit životnost letadla.

4.9.12 Rychlost otáčení #

Rychlost otáčení (ROT) je počet stupňů (vyjádřených ve stupních za sekundu) změny kurzu, kterou letadlo provede. Hnilobu lze určit tak, že se vezme konstanta 1 091, vynásobí ji tečnou libovolným úhlem náklonu a vydělí se tento součin danou vzdušnou rychlostí v uzlech, jak je znázorněno na obrázku 4-48. Pokud se vzdušná rychlost zvýší a požadovaná hniloba má být konstantní, musí se zvětšit úhel náklonu, jinak se hniloba sníží. Stejně tak, pokud je rychlost vzduchu udržována konstantní, hniloba letadla se zvýší, pokud se zvětší úhel náklonu. Vzorec na obrázcích 4-48 až 4-50 znázorňuje vztah mezi úhlem náklonu a rychlostí vzduchu, protože ovlivňují hnilobu.

Poznámka: Veškerá rychlost vzduchu diskutovaná v této části je True Airspeed (TAS).

Rychlost vzduchu významně ovlivňuje hnilobu letadla. Pokud se rychlost vzduchu zvýší, sníží se hniloba, pokud použijete stejný úhel náklonu, jaký se používá při nižší rychlosti. Pokud se tedy zvýší rychlost vzduchu, jak je znázorněno na obrázku 4-49, lze odvodit, že úhel břehu se musí zvýšit, aby bylo dosaženo stejné hniloby, jaké bylo dosaženo na obrázku 4-50.

Co to znamená na možné straně? Pokud daná vzdušná rychlost a úhel náklonu způsobí specifickou hnilobu, lze učinit další závěry. S vědomím, že hniloba je daný počet stupňů změny za sekundu, počet sekund, které trvá cesta 360° (kruh), lze určit jednoduchým dělením. Pokud se například pohybujete rychlostí 120 uzlů s úhlem náklonu 30°, hniloba je 5,25° za sekundu a vytvoření úplného kruhu trvá 68,6 sekund (360° děleno 5,25 = 68,6 sekundy). Podobně, pokud létáte rychlostí 240 uzlů a používáte 30° úhel břehu, je hniloba pouze asi 2,63° za sekundu a dokončení 360° kruhu trvá asi 137 sekund. Při pohledu na vzorec je jakékoli zvýšení rychlosti vzduchu přímo úměrné době, kterou letadlo potřebuje k pohybu oblouku.

Proč je to tedy důležité pochopit? Jakmile je hniloba pochopena, pilot může určit vzdálenost potřebnou k provedení konkrétní zatáčky, která je vysvětlena v okruhu zatáčky.

4.9.13 Poloměr zatáčky #

Poloměr zatáčky je přímo spojen s hnilobou, což vysvětleno dříve je funkcí úhlu náklonu i rychlosti vzduchu. Pokud je úhel náklonu udržován konstantní a rychlost vzduchu se zvýší, změní se poloměr zatáčky (zvětší se). Vyšší rychlost vzduchu způsobuje, že letadlo projíždí delším obloukem díky vyšší rychlosti. Letadlo pohybující se rychlostí 120 uzlů je schopno otočit kruh o 360° v užším poloměru než letadlo pohybující se rychlostí 240 uzlů. Aby se kompenzovalo zvýšení rychlosti vzduchu, bylo by nutné zvýšit úhel náklonu.

Poloměr otáčky (R) lze vypočítat pomocí jednoduchého vzorce. Poloměr otáčení se rovná druhé mocnině rychlosti (v²) dělené 11,26 násobkem tečny úhlu náklonu. r = v² / (11,26 x tečna úhlu náklonu).

Pomocí příkladů uvedených na obrázcích 4-48 až 4-50 lze vypočítat poloměr otáčení pro každou ze dvou rychlostí. Všimněte si, že pokud se rychlost zdvojnásobí, poloměr je kvadratický. [Obrázky 4-51 a 4-52]

Dalším způsobem, jak určit poloměr otáčení, je rychlost v použití stop za sekundu (fps), π (3,1415) a hnilobě. Na příkladu na straně 4-34 v pravém horním sloupci bylo zjištěno, že letadlo s hnilobou 5,25 stupně za sekundu potřebuje 68,6 sekundy, aby vytvořilo úplný kruh. Rychlost letadla (v uzlech) lze převést na FPS vynásobením konstantou 1,69. Proto letadlo pohybující se rychlostí 120 uzlů (TAS) jede rychlostí 202,8 FPS. Znalost rychlosti ve FPS (202,8) vynásobená okamžikem, kdy letadlo trvá k dokončení kruhu (68,6 sekund), může určit velikost kruhu; 202,8 krát 68,6 se rovná 13 912 stopám. Vydělením π se získá průměr 4 428 stop, což se při dělení 2 rovná poloměru 2 214 stop [Obrázek 4-53], což je stopa uvnitř určená pomocí vzorce na obrázku 4-51.

Na obrázku 4-54 pilot vstoupí do kaňonu a rozhodne se otočit o 180°, aby vystoupil. Pilot ve svém tahu používá úhel náklonu 30°.