עבור לתוכן
apereg

שאלה באווירודינמיקה מעשית

Recommended Posts

פורסם

ארז אתה צודק במאה אחוזים אבל ניסיתי להסביר לך שדוגמאת הרכבת לא מתאימה כאן.

תחשוב על רוח גבית כקטר שדוחף (לא מושך) קרון (המטוס שלנו).

הקטר נוסע במהירות 2 קמש כלומר גם הקרון יסע במהירות 2 קמ"ש (בהתחלה הקטר יפעיל כוח וידחוף את הקרון עד ששניהם יהיו ב-2 קמ"ש והקרון ימשיך במהירות הזו כשאין התערבות חיצונית). עכשיו יבוא בנאדם (ממש ממש חזק) יעמוד מול הרכבת ויתחיל לדחוף אותה, מצד אחד הוא דוחף אבל עכשיו מהצד השני גם הקטר דוחף כלומר יש לנו כוחות משני הצדדים.

במקרה השני האדם ידחוף את הקרון עם כיוון הנסיעה ועכשיו אין שום דבר בצד השני שמתנגד לו

ז"א שעבור כוח קבוע נתון שהשקענו בכל מקרה אנחנו נקבל שקול כוחות אחר. אם יש לנו שקול כוחות אחר אז אנחנו נצטרך להשקיע כמות שונה של כוח כדי להגיע לאותה אנרגיה קינטית. ובדוגמה של אלון אנחנו מדברים על דחף מנועים קבוע.

בדוגמת הרכבת שלך ברגע שאתה על הרכבת אין שום כוח שיתנגד לך לא משנה באיזה כיוון תלך ולכן אתה תצטרך להשקיע אותו כוח כדי להגיע לאנרגיה הדרושה.

פורסם

שלום ארז,

אספתי מעט כוח להמשך...

המסוק לא יגיע לתנועה עם הרוח, כלומר יתחיל לטוס אחורה, כל עוד לא הפעיל כוח עבור זאת. הוא טס מול הרוח במהירות הרוח, כלומר שדחף המסוק שווה להתנגדות, ואין הפעלת כוח שתעצור את תנועתו מולה. באופן דומה, הוא שומר כיוון מול הרוח, וכל עוד לא יופעל כוח שישנה את כיוונו, ולא תשתנה הרוח, הוא ירחף מולה. כך אני מבין את סיר אייזיק ניוטון מקיימברידג'.

לפי הטענה שלך, אם המטוס יכבה מנועים אז הוא פשוט יתמיד עם הרוח...

אם המטוס ישתמש במנועים לצורך עילוי בלבד (לצורך העניין מסוק) ולא יפעיל אנרגיה לצורך תנועה, עם הזמן הוא יגיע למהירות וכיוון הרוח ויתמיד עם הרוח

ארז.

[list=]

פורסם

שלום עידו,

הערה צידית אך חשובה, בכדי לבצע ניתוח מצב יש צורך לתאר את כל הכוחות הפועלים:

רכבת על פני כדור הארץ פועלת מול התנגדות אוויר, מול כוח חיכוך במסילה, מול השקעת עבודה במקרה טיפוס, ועליה להתגבר על עליית גרר בפניות.

ארז אתה צודק במאה אחוזים אבל ניסיתי להסביר לך שדוגמאת הרכבת לא מתאימה כאן.

תחשוב על רוח גבית כקטר שדוחף (לא מושך) קרון (המטוס שלנו).

הקטר נוסע במהירות 2 קמש כלומר גם הקרון יסע במהירות 2 קמ"ש (בהתחלה הקטר יפעיל כוח וידחוף את הקרון עד ששניהם יהיו ב-2 קמ"ש והקרון ימשיך במהירות הזו כשאין התערבות חיצונית). עכשיו יבוא בנאדם (ממש ממש חזק) יעמוד מול הרכבת ויתחיל לדחוף אותה, מצד אחד הוא דוחף אבל עכשיו מהצד השני גם הקטר דוחף כלומר יש לנו כוחות משני הצדדים.

במקרה השני האדם ידחוף את הקרון עם כיוון הנסיעה ועכשיו אין שום דבר בצד השני שמתנגד לו

ז"א שעבור כוח קבוע נתון שהשקענו בכל מקרה אנחנו נקבל שקול כוחות אחר. אם יש לנו שקול כוחות אחר אז אנחנו נצטרך להשקיע כמות שונה של כוח כדי להגיע לאותה אנרגיה קינטית. ובדוגמה של אלון אנחנו מדברים על דחף מנועים קבוע.

בדוגמת הרכבת שלך ברגע שאתה על הרכבת אין שום כוח שיתנגד לך לא משנה באיזה כיוון תלך ולכן אתה תצטרך להשקיע אותו כוח כדי להגיע לאנרגיה הדרושה.

פורסם

שלום ברוכי,

איני מסכים עם התיאור שלך.אין כל השתנות של מערכת הייחוס. את מערכת הייחוס קובע לגמרי שרירותית אדם הבוחן מצב, בכדי להקל עליו לנתחו ולהגיע לתוצאה ברת משמעות. ניתן היה לבצע ניתוח מצב של מטוס, גם מנקודת ייחוס של להב במדחף צוללת גרעינית השטה מתחת לפני ים ברינג, כל עוד הניתוח יהיה שיטתי.

הרוח משפיעה על המטוס כמו על כל עצם באטמוספירה, גם כשהוא חונה, מסיע וממריא, ולא רק לאחר הניתוק. אין כאן שום עניין או קטע של הסתגלות. איך רוח מקנה למטוס משהו הקשור בתנועתו? רק דרך מערכת הכוחות הפועלים עליו. בטיסה ישרה ואופקית, הרי עילוי שווה והפוך למשקל, ודחף שווה והפוך להתנגדות. כל עוד לא יחול שינוי במשוואה באמצעות הפעלת כוח כלשהו, המצב ימשך.

הצעה לפשרה:

בעצם במקרה המקורי (שבטח כבר כמה הספיקו לשכוח) רק בזמן הניתוק מהקרקע יש ביטוי לאינרציה של המטוס ביחס לאינרציה של הרוח כי רק עד לשלב זה מערכת הייחוס עבור המטוס היא הקרקע. בשלב הזה אכן קיים אלמנט של התמדה ו"הסתגלות" לאינרציה של הרוח. אבל לאחר מכן הרוח הקנתה למטוס את האינרציה שלה וכל התימרונים שהמטוס מבצע יש לקחת בחשבון את תוספת האינרציה שהרוח הקנתה לו.

פורסם

ארז, בא ננצל הודעה זו שלך לרגע:

בא נניח שמטוס משייט באוויר ברוח אף 40 קשר ובשניה אחת היא הופכת רוח גב 40 קשר. את זה אני מניח שקל לכולנו להבין, שהוא פשוט יאבד מהירות ויפול כי העילוי הוא פונקציה של מהירות האוויר שלו.

מה ישתנה במהות אם אותו שינוי קורה ב 5 שניות? ב- 20 שניות? בדקה? משהו פיסיקאלי השתנה? רק הזמן והשלכותיו על התנהגות המטוס בדינאמיקה של התופעה (TIME HISTORY).

חזרנו למטוס של אלון הממריא DEE1C עם רוח אף.

גרגורי?

ככל שאני חושב על זה זה נראה לי יותר ויותר פשוט.

רוח זו היא תנועת אויר יחסית לקרקע.

בוא ננסה רגע להתעלם מהקרקע. ברגע שאין מתחתנו קרקע למילה רוח אין משמעות (רוח זה תנועת אוויר יחסית לקרקע).

לכן כשאנו באוויר והרוח היא קבועה אפשר לא להתיחס אליה כלל! וזאת אם אין לנו כוונה להגיע מנקודה א' לב' או לנחות.

ומשתמע מכך שבדיוק כמו שברוח 0 אין שינוי במד המהירות בזמן הסיבוב כך גם ברוח 40 וגם ברוח 200 (מהירות הרוח מתיחסת לקרקע ו ל א למטוס).

ארז.

פורסם

שוב שלום, אני רואה שנוצר כאן קצת בלאגן אנסה לישר את הקו.

המסוק לא יגיע לתנועה עם הרוח, כלומר יתחיל לטוס אחורה, כל עוד לא הפעיל כוח עבור זאת. הוא טס מול הרוח במהירות הרוח, כלומר שדחף המסוק שווה להתנגדות, ואין הפעלת כוח שתעצור את תנועתו מולה. באופן דומה, הוא שומר כיוון מול הרוח, וכל עוד לא יופעל כוח שישנה את כיוונו, ולא תשתנה הרוח, הוא ירחף מולה. כך אני מבין את סיר אייזיק ניוטון מקיימברידג'.

עופר, כנראה עם דוגמת המסוק בילבלתי את ניוטון ואותך... :D אז לצורך העניין תחליף את המסוק בבלון המלא בהליום בנפח כזה המאפשר לו לרחף בגובה קבוע (המטרה היא להפריד בין העילוי לתנועה). אבל לדעתי דוגמאת המסוק כבר מאחורינו.

בא נניח שמטוס משייט באוויר ברוח אף 40 קשר ובשניה אחת היא הופכת רוח גב 40 קשר. את זה אני מניח שקל לכולנו להבין, שהוא פשוט יאבד מהירות ויפול כי העילוי הוא פונקציה של מהירות האוויר שלו.

כמו שניסיתי להסביר וכנראה נכשלתי נחרצות, מרגע שהמטוס באוויר כל יחס לקרקע אינו רלוונטי בכל הקשור למהירות מכשירית! כשאתה אומר רוח אף אתה מתכוון תנועת גוש אוויריחסית לקרקע. בוא ננסה לדבר על יחס המטוס לגוש האוויר (ולהיפך) מבלי להשתמש בקרקע כנקודת יחוס. רק חשוב לציין שבשאלה שנשאלה אי שם בעמוד הראשון צויין שהרוח היא קבועה

ולא משתנה כלומר כיוון ומהירות הגוש בחלל היא קבועה. מה שכן משתנה הוא כיוון המטוס, ואני אף טוען שמהירותו המכשירית (יחסית לגוש האוויר) גם כן אינה משתנה.

ואכן אם כיוון הגוש ישתנה במהירות שלא מאפשרת למטוס לפצות על השינוי המטוס יאבד גובה.

ושוב אציין כיוון ומהירות הגוש קבועים.

מטוס טס אל תוך הגוש במהירות של 250KNT לצורך העניין אם מהירותו כלפי הגוש תרד ממהירות מסויימת המטוס יפול.

אני אמשיך מיד...

ארז.

פורסם

כשאתה ממשיך, יש לי בעיה עם פניות של בלון וריחופו מול הרוח. הכנסנו לעניין דוגמאות מכל עולם התחבורה, כולל דגים ברכבת. בא נדון עקבית בעצם ומצב טיסה אחד, ואחרי שנסיים אתו וננוח, נוכל להמשיך ליתר העצמים... מה גם שצריך תשובה לאלון על מטוס.

אם מפריעה לך התייחסות לרוח לגבי מטוס באוויר, תחשוב לרגע כי באמצע טיסה מיוצבת, גוש האוויר מאיט בפתאומיות את תנועתו כלפי המטוס, שלא כתוצאה משינוי כלשהו במטוס. זה שוב מקרה אנלוגי לפניה של אלון, אלא שהתופעה קורית בשניה לעומת דקה, בכדי להמחיש לנו שזה בעיקרון מה שקורה כאשר הזמן לא משנה את אופי התופעה.

שוב שלום, אני רואה שנוצר כאן קצת בלאגן אנסה לישר את הקו.
המסוק לא יגיע לתנועה עם הרוח, כלומר יתחיל לטוס אחורה, כל עוד לא הפעיל כוח עבור זאת. הוא טס מול הרוח במהירות הרוח, כלומר שדחף המסוק שווה להתנגדות, ואין הפעלת כוח שתעצור את תנועתו מולה. באופן דומה, הוא שומר כיוון מול הרוח, וכל עוד לא יופעל כוח שישנה את כיוונו, ולא תשתנה הרוח, הוא ירחף מולה. כך אני מבין את סיר אייזיק ניוטון מקיימברידג'.

עופר, כנראה עם דוגמת המסוק בילבלתי את ניוטון ואותך... :D אז לצורך העניין תחליף את המסוק בבלון המלא בהליום בנפח כזה המאפשר לו לרחף בגובה קבוע (המטרה היא להפריד בין העילוי לתנועה). אבל לדעתי דוגמאת המסוק כבר מאחורינו.

בא נניח שמטוס משייט באוויר ברוח אף 40 קשר ובשניה אחת היא הופכת רוח גב 40 קשר. את זה אני מניח שקל לכולנו להבין, שהוא פשוט יאבד מהירות ויפול כי העילוי הוא פונקציה של מהירות האוויר שלו.

כמו שניסיתי להסביר וכנראה נכשלתי נחרצות, מרגע שהמטוס באוויר כל יחס לקרקע אינו רלוונטי בכל הקשור למהירות מכשירית! כשאתה אומר רוח אף אתה מתכוון תנועת גוש אוויריחסית לקרקע. בוא ננסה לדבר על יחס המטוס לגוש האוויר (ולהיפך) מבלי להשתמש בקרקע כנקודת יחוס. רק חשוב לציין שבשאלה שנשאלה אי שם בעמוד הראשון צויין שהרוח היא קבועה

ולא משתנה כלומר כיוון ומהירות הגוש בחלל היא קבועה. מה שכן משתנה הוא כיוון המטוס, ואני אף טוען שמהירותו המכשירית (יחסית לגוש האוויר) גם כן אינה משתנה.

ואכן אם כיוון הגוש ישתנה במהירות שלא מאפשרת למטוס לפצות על השינוי המטוס יאבד גובה.

ושוב אציין כיוון ומהירות הגוש קבועים.

מטוס טס אל תוך הגוש במהירות של 250KNT לצורך העניין אם מהירותו כלפי הגוש תרד ממהירות מסויימת המטוס יפול.

אני אמשיך מיד...

ארז.

פורסם
כשאתה ממשיך, יש לי בעיה עם פניות של בלון וריחופו מול הרוח. הכנסנו לעניין דוגמאות מכל עולם התחבורה, כולל דגים ברכבת.

חוץ מיונה הנביא וסבא ג'פטו אני לא מכיר הרבה אנשים שהשתמשו בדג ככלי תחבורה.

וגם הם לא השתמשו בדג אלא בלוויתן

פורסם
שלום עידו,

הערה צידית אך חשובה, בכדי לבצע ניתוח מצב יש צורך לתאר את כל הכוחות הפועלים:

רכבת על פני כדור הארץ פועלת מול התנגדות אוויר, מול כוח חיכוך במסילה, מול השקעת עבודה במקרה טיפוס, ועליה להתגבר על עליית גרר בפניות.

כל הגורמים האלה לא משנים את הרעיון שמאחורי מה שאמרתי. אם תוסיף את כל הגורמים האלו הם לא ישפיעו על הקרון אלא על הקטר כדי שהוא יוכל לנוע במהירות קבועה ובסופו של דבר זה המצב ההתחלתי הנתון עבור האדם שבא לדחוף את הקרון.

פורסם

רבותי...

אני שמח לבשר לכם שנעשה פה בשרשור בלאגן גדול בגלל דבר קטן.

אני חייב לעבוד קצת אז אמשיך מאוחר יותר אבל אני כבר מכין אתכם שאני מתכוון לחזור לכלי התחבורה שלי - הרכבת. :roll:

ארז.

פורסם

בואו ננסה ביחד לפשט את העניין.

על מה אנחנו מדברים?

- איך משפיעה רוח על מהירות מכשירית של מטוס?

ובכן מהירות מכשירית היא המהירות של מטוס ביחס לגוש האוויר בו הוא נע.

בואו נסלק לרגע את הגורמים המסוגלים לבלבל אותנו:

הקרקע לא מעניין כרגע מכיוון שהבעיה קשורה למטוס ולגוש האוויר. כדור הארץ, השמש, הירח, ושאר הגופים הנעים בסמוך או ליד או רחוק מגוש האוויר אינם רלוונטים לסוגיה.

מה נשאר לנו?

גוש אוויר הנמצא בתוך ריק ובתוך גוש האוויר ישנו מטוס. (נסו לדמיין לבנת אוויר גדולה מאוד)

אם יסתובב המטוס במעגלים בתוך גוש האוויר מהירותו המכשירית תהיה קבועה.

זהו הבסיס. אני מקווה שעד כאן אנחנו בסדר וכולם מסכימים.

עכשיו בואו נתחיל להחזיר את שאר הגורמים ונראה איך הם משפיעים על מהירותו המכשירית של המטוס:

במרחק גדול מאוד נשים שמש ונשים את גוש האוויר במסלול מעגלי סביב השמש.

גוש האוויר ינוע במהירות עצומה יחסית לשמש.

בואו נבדוק את המהירות המכשירית של המטוס הממשיך לנוע במעגלים בתוך גוש האוויר? היא תהיה ללא שינוי.

נוסיף ירח במסלול מעגלי מסביב לגוש האוויר, הירח ינוע מהר מאוד יחסית לגוש האוויר.

מהירות מכשירית של המטוס? ללא שינוי.

ועכשיו....

נוסיף מתחת לגוש האוויר כדור המסתובב סביב צירו. הכדור ינוע במהירות קטנה מאוד מתחת לגוש האוויר (40 קשר). בואו נבחן את מהירותו המכשירית של של המטוס הנע במעגלים בתוך גוש האוויר: אכן היא תהיה ללא שינוי!!!

אם הכדור היה נע מתחת לגוש במהירות גדולה יותר או קטנה יותר (אך קבועה):

המהירות המכשירית לא היתה משתנה.

אני מקווה שזה לא מופשט מידי ואני בטוח שיהיו כמה אנשים אשר ירימו גבה וישאלו מה הקשר?

אבל תחשבו על זה קצת ואשמח לשמוע את התובנות.

ארז.

פורסם
רק נוצרת בעייה קטנטנה, המטוס צריך לשנות רמת אנרגיה, ראה את תחילת השרשור. צריך לקבל אותה ממשהו.

בוקר טוב לכולם.

אני חושב שהסיפור כבר מובן רק אענה על הבעיה שמתאר עופר:

המטוס אינו משנה את רמת האנרגיה.

אנסה לשפץ קצת את סיפור הרכבת ולהכליל את אלמנט ההמראה:

אדם עומד בתחנת רכבת ומולו באה רכבת במהירות של 2 קמ"ש (לא, זאת לא שאלת פסיכומטרי).

כאשר הרכבת לידו, אם יקפוץ עליה ויעמוד הוא ינוע אחורה (פניו לכיון הקרון האחורי), אם ילך במהירות של 2 קמ"ש ישאר ליד הנקודה בה עמד על הרציף כלומר הוא משקיע אנרגיה כדי להתנגד לאנרגית הרכבת אך למעשה אינו זז כלל (יחסית לקרקע). אם ישקיע אנרגיה גבוה מאנרגית הרכבת למשל ינוע 4 קמ"ש רק אז יתחיל לנוע קדימה ואז למרות שהוא נע במהירות של 4 קמ"ש יחסית לרכבת, יחיסית לקרקע הוא נע רק 2 קמ"ש בדיוק כמו ב DEENA1C המדוברת. אם יסתובב ועדיין ינוע במהירות של 4 קמ"ש יחיסית לרכבת - יחסית לקרקע ינוע במהירות של 6 קמ"ש כל זאת ללא כל הוספת אנרגיה ומבלי שהאיש מרגיש בכל שינוי. (השינוי היחיד שירגיש הוא בזמן ההאצה הראשונית כלומר מ 0 קמ"ש ל 4 קמ"ש.

אני מקווה שבזאת הצלחתי להבהיר את דעתי עד הסוף :wink:

ואם לא... אני לא ממהר לשום מקום.

ארז.

דיון מהנה ומשכיל ביותר, חשבתי על הבעיה במשך כל היום,

וראיתי עכשיו את ההסבר של ארז ופשוט אי אפשר להסביר את מה שקורה טוב יותר!

הסבר מצויין ארז :mrgreen:

המטוס בעצם נע פה בתוך בועת איור, שנעה יחד איתו, כלומר, אם המטוס היה נעמד שהמהירות המכשירית שלו שווה ל0, עדיין היה נע ביחס לקרקע בדיוק באותה מהירות של הרוח,

כלומר, שאם המטוס יטוס בתוך הבועת אויר [ונתעלם כרגע מהציר האנכי] המהירות המכשירית שלו תייהיה שווה בכל רגע נתון, כי האויר נע יחד איתו, ובעצם כוח המנועים פה שולט על המהירות בתוך ה"בועת" אויר הזו.

ערב טוב לכולם

פורסם

טוב חברים,

נדמה לי שחבטנו בנושא הזה עד תום.

לדעתי אכן רוח קבועה אינה גורם שהמטוס "יודע" עליו דרך מד מהירות האוויר ולא משנה איזה תמרון יבצע המטוס.

תודה לכולם, נהניתי מתוכן הדיון אבל בעיקר מרמת המתדיינים ומתרבות השיחה.

עכשיו אני צריך רק להסביר את התוצאה לכמה טייסים :roll:

סופ"ש נעים

פורסם

היבט קצת אחר לרגע:

האם השאלה המקורית מתייחסת ל"מהירות המטוס ביחס לגוש האוויר" או "למהירות המטוס כפי שהיא מופיעה במד המהירות"?

אם האפשרות השניה רלוונטית, אז צריך לקחת בחשבון את השינוי שהרוח גורמת ללחץ האויר בפיטו, והמדידה מקבלת "שגיאה" כשהרוח זויתית למטוס. הADC באוירונים המתקדמים אמור לבטל את ההשפעה הזו, אבל טכנית במכשירי הגיבוי יראה שינוי לדעתי (שהוא למעשה העיוות שבין IAS לCAS), נכון?

יצא קצת מבולבל, ואני אחרי יום קשה (ואתם אחרי דיון קשה), אבל כפרות :lol:

פורסם

א. צריך לקחת בחשבון מהירות מכשירית, כלומר המהירות המוצגת לטייס על גבי מד המהירות, כי אין לו מידע אחר. אני גם הנחתי טיסה מתואמת, כלומר ללא החלקה.

ב. קיימת טעות מדידה עקב סטיית הזרימה המקומית על מדי הלחץ מיתר הזרימה בסביבת המטוס. הסטייה נובעת מההפרעה לזרימה הסדירה שנגרמת על-ידי מבנה המטוס והמדידים עצמם. במסוק יש הפרעה עקב זרימה מהרוטור. עבור זוויות החלקה קטנות, מיקום פתחים סטטיים בשני צידי המטוס נועד לבטל סטיות מדידה. טעות מדידת הלחצים עקב המיקום נקראת POSITION ERROR. בנוסף קיימות סטיות עקב דיוק מד המהירות, INSTRUMENT ERROR. מהירות מכשירית ועוד סכימת שתי טעויות אלה הינה מהירות אוויר מכוילת CALIBRATED AIRSPEED. סך טעות זו בדרך כלל הינו בסדר גודל של עד קשר אחד ובמסוק מתחת 60 קשר עד 6 קשרים, ובמדידת גובה כמה רגל ובמסוק עד 50 רגל בריחוף. במטוסים בהם קיימים עיבוד ותצוגת מהירות אוויר אלקטרונית, לטייס מוצגת CAS, את החישובים מבצע ה- ADC.

CAS חלקי שורש מנת הצפיפות (צפיפות מקומית חלקי צפיפות פני הים סטנדרטית) נותן מהירות אוויר אמיתית TAS.

היבט קצת אחר לרגע:

האם השאלה המקורית מתייחסת ל"מהירות המטוס ביחס לגוש האוויר" או "למהירות המטוס כפי שהיא מופיעה במד המהירות"?

אם האפשרות השניה רלוונטית, אז צריך לקחת בחשבון את השינוי שהרוח גורמת ללחץ האויר בפיטו, והמדידה מקבלת "שגיאה" כשהרוח זויתית למטוס. הADC באוירונים המתקדמים אמור לבטל את ההשפעה הזו, אבל טכנית במכשירי הגיבוי יראה שינוי לדעתי (שהוא למעשה העיוות שבין IAS לCAS), נכון?

יצא קצת מבולבל, ואני אחרי יום קשה (ואתם אחרי דיון קשה), אבל כפרות :lol:

פורסם

חברה יקרים.

קראתי עד עמוד 3 ולא המשכתי, כי ראיתי רק תשובה נכונה אחת (זו של NIKO). יתכן ויש תשובות נוספות בהמשך, אבל כאמור לא ראית.

לגופו של עניין :

בהנחה שהמטוס בישרה ואופקית או בנסיקה, או בגל תרגיל מיוצב אחר, המהירות המכשירית נשארת קבועה, ובכלל לא משנה מה מהירות הרוח. מה שיכול להשתנות במקרה כזה זה מהירות קרקע, אבל אם נחזור למה שנשאל בשאלה המקורית (לפני 7 דפים, זוכרים ??), המטוס נע בתוך תווך אויר, כאשר התווך נע גם הוא. המטוס מרגיש מהירות מכשירית בלבד, וזו בדיוק מהירות הרוח בכיוון הטיסה. ססנה יכולה למשל להמריא, ולשייט במהירות 100 קשר, אם ממולה תבוא רוח במהירות 100 קשר, הרי שיחסית לקרקע היא תעמוד באויר כמו הליקופטר. ניתן לנסות זאת בסימולטור, אני ניסיתי. אבל המטוס במקרה זה יראה מהירות מכשירית של 100 קשר !!!! חשוב להדגיש, זה מה שיראו מכשירי הפיטו, וזה מה שמרגישה האוירודינאמיקה של המטוס.

אותו מטוס שממריא, לא משנה לאיזה כיוון יטוס, המהירות המכשירית שהטייס יראה זו המהירות המתאימה לכוחות הפועלים על המטוס (דחף מאזן גרר, משקל מאוזן ע"י עילוי וכו'). אם המטוס טס נגד הרוח, המהירות הקרקעית שווה למהירות מכשירית מינוס מהירות הרוח. כשהמטוס יהפוך כיוון המהירות הקרקעית תהיה מהירות מכשירית פלוס מהירות הרוח. אבל שימו לב, מהירות מכשירית אינה משתנה.

הדבר היחיד שאפשר להתפלפל עליו זה מה קורה במהלך הפנייה. כאן, יתכן שהמהירות המכשירית תקטן אבל זה לא שייך למהירות הרוח. זה שייך לעובדה שבפנייה הגרר עולה ויש לתקן מצערת. אבל זה יקרה גם אם מהירות הרוח היא 0.

מקווה שעניתי על השאלה המקורית.

מאיר זיירמן

מהנדס אוירונאוטי.

פורסם
השאלה היתה:

מטוס ממריא ברוח אף של 40 קשרים.

לאחר המראה הוא פונה, תוך כדי טיפוס לכיוון נגדי מכיוון ההמראה.

הרוח אינה משתנה בשום שלב.

כמובן שבסוף הפניה הרוח שהיתה רוח אף, הפכה לרוח גב.

שאלה:

*** מה יקרה למהירות המכשירית (!) של המטוס במהלך הפנייה. ***

ואני שואל:

איך עולה רמת האנרגיה הקינטית של המטוס בשווה ערך בן 80 קשר?

חברה יקרים.

קראתי עד עמוד 3 ולא המשכתי, כי ראיתי רק תשובה נכונה אחת (זו של NIKO). יתכן ויש תשובות נוספות בהמשך, אבל כאמור לא ראית.

לגופו של עניין :

בהנחה שהמטוס בישרה ואופקית או בנסיקה, או בגל תרגיל מיוצב אחר, המהירות המכשירית נשארת קבועה, ובכלל לא משנה מה מהירות הרוח. מה שיכול להשתנות במקרה כזה זה מהירות קרקע, אבל אם נחזור למה שנשאל בשאלה המקורית (לפני 7 דפים, זוכרים ??), המטוס נע בתוך תווך אויר, כאשר התווך נע גם הוא. המטוס מרגיש מהירות מכשירית בלבד, וזו בדיוק מהירות הרוח בכיוון הטיסה. ססנה יכולה למשל להמריא, ולשייט במהירות 100 קשר, אם ממולה תבוא רוח במהירות 100 קשר, הרי שיחסית לקרקע היא תעמוד באויר כמו הליקופטר. ניתן לנסות זאת בסימולטור, אני ניסיתי. אבל המטוס במקרה זה יראה מהירות מכשירית של 100 קשר !!!! חשוב להדגיש, זה מה שיראו מכשירי הפיטו, וזה מה שמרגישה האוירודינאמיקה של המטוס.

אותו מטוס שממריא, לא משנה לאיזה כיוון יטוס, המהירות המכשירית שהטייס יראה זו המהירות המתאימה לכוחות הפועלים על המטוס (דחף מאזן גרר, משקל מאוזן ע"י עילוי וכו'). אם המטוס טס נגד הרוח, המהירות הקרקעית שווה למהירות מכשירית מינוס מהירות הרוח. כשהמטוס יהפוך כיוון המהירות הקרקעית תהיה מהירות מכשירית פלוס מהירות הרוח. אבל שימו לב, מהירות מכשירית אינה משתנה.

הדבר היחיד שאפשר להתפלפל עליו זה מה קורה במהלך הפנייה. כאן, יתכן שהמהירות המכשירית תקטן אבל זה לא שייך למהירות הרוח. זה שייך לעובדה שבפנייה הגרר עולה ויש לתקן מצערת. אבל זה יקרה גם אם מהירות הרוח היא 0.

מקווה שעניתי על השאלה המקורית.

מאיר זיירמן

מהנדס אוירונאוטי.

פורסם

Hi Opher

I believe I managed to figure out my initial mistake....like most others I was mixing up reference points.

there is no change in energy. just that the potential energy that was required to push the airplane against the wind (in relation to the ground) is being converted into kinetic

in relation to itself the plane keeps flying with the same speed

and there is NO change in its energy

//Michael

פורסם

מאז הלימודים עברו כמה שנים, אבל לדעתי אנרגיה קינטית קשורה במהירות המסה יחסית לכדור הארץ.

Hi Opher

I believe I managed to figure out my initial mistake....like most others I was mixing up reference points.

there is no change in energy. just that the potential energy that was required to push the airplane against the wind (in relation to the ground) is being converted into kinetic

in relation to itself the plane keeps flying with the same speed

and there is NO change in its energy

//Michael

פורסם
מאז הלימודים עברו כמה שנים, אבל לדעתי אנרגיה קינטית קשורה במהירות המסה יחסית לכדור הארץ.

Kinetic energy - yes. Bot no one argues that wind will indeed effect GROUNDspeed.

the overall energy won't change though.

lets consider the airplane flying at 100 kt with a 100 kt headwind. The enrgy of such a plane is the sum of the force applied by its engines times the distance it has travelled, plus the winds force times the displacement of that plane due to that wind.

So the overall energy remains the same in either direction the plane goes, it just changes forms.

The fact that the plane has more kinetic energy, does not imply that there is an increase in AIRspeed(as I too was wrong to think initialy :) )

פורסם

מאיר, השאלה הייתה בנוגע לפניה של 180 מעלות, עכשיו אתה אומר שהדבר היחיד שמשפיע על המהירות המכשירית אלו הכוחות הפועלים על המטוס, אבל הם לא משתנים בין אם אתה טס עם הרוח ונגד הרוח ?

פורסם
מאיר, השאלה הייתה בנוגע לפניה של 180 מעלות, עכשיו אתה אומר שהדבר היחיד שמשפיע על המהירות המכשירית אלו הכוחות הפועלים על המטוס, אבל הם לא משתנים בין אם אתה טס עם הרוח ונגד הרוח ?

אמת. המטוס טס באותה "קוביית אויר" שהוא זז עמה. (זה אגב כמו האנלוגיה של דגים ששוחים באקוריום שנמצא בקרון רכבת-הרכבת יכולה לנוע ב 100 ק"מש, ואיתה האקוריום שנע גם הוא ב 100 קמ"ש, אבל הדגים מרגישים רק את מהירותם יחסית למים שבארקוריום). המהירות המכשירית של המטוס, נקבעת על פי שקול הכוחות הפועלים עליו (דחף,גרר,עילוי,משקל) כאשר הכוחות הנ"ל מתייחסים לאותה קוביית אויר שנעה כאשר הוא בתוכה). רוח יוצרת למעשה את אותה קוביית אויר שנעה יחסית לקרקע במהירות הרוח. לשם האנולוגיה-הדגים זה המטוס, האקוריום זו קוביית האויר או המים לצורך העניין. קוביית המים=האויר זזה במהירות של הרכבת=למהירות הרוח. לדגים לא משנה אם הם שוחים בכיוון תנועת הרכבת או בכיוון נגדי לתנועת הרכבת. הכוחות שפועלים עליהם (כמו גם על המטוס) מופעלים עליהם מההמים שבאקוריום בלבד.

פורסם

שלום מאיר.

אני מסכים איתך, וכך גם לימדו אותי לגבי מד מהירות אוויר. עדיין מציקה לי השאלה של עופר: מאין קיבל המטוס תוספת אנרגיה קינטית המקבילה לתוספת של 80 קשר במהירות? איך ולמה מתבטלת תכונת ההתמדה של המטוס בכיוון אחד ואיך נוצרת יש מאין אינרציה לכיוון השני (ביחס לעצמו, לא ביחס לשום דבר אחר)?

לפי הבנתי, מאז שעופר העיר את תשומת לבי לעניין ההתמדה של המטוס, אם אני מבין נכון, בזמן פנייה תכונת ההתמדה אכן תגרום לתנועה של המטוס ביחס לגוש האוויר שבו הוא נע, מדוע אין ביטוי לכך במד מהירות אוויר?

פורסם

עוד הצעת פשרה:

אכן קיימת תופעה של התמדה אך יש להתייחס לבעיה כמו לבעיה של מתקף ותנע:

F*T = M*V

אבל: כיוון שאנו מתייחסים לרוח כאל גוש אוויר ענקי הרי שהמסה של המטוס (גדול ככל שיהיה) היא זניחה ביחס למסת גוש האוויר, ולכן התופעה זניחה וכמעט לא מורגשת.

וזה מה שעופר התכוון כשהוא אמר שהטייס יראה שנויים במד מהירות, מצב אף וכו, אם הוא יתרכז. - מדובר בשינויים קטנים (ואולי אפילו מאוד).

עופר: האם כיוונתי לדברי חכמים?

נא להתחבר על מנת להגיב

You will be able to leave a comment after signing in



התחברות לאתר



×
×
  • יצירת חדש...