質問:
グライダーに水バラストがあるのはなぜですか?エンジンなしで空中に留まろうとしているのなら、できるだけ軽くしたほうがいいのではないでしょうか。
Lnafziger
2014-01-05 21:57:02 UTC
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それで私は ASW 27 Bグライダーの説明を見て、次のステートメントに出くわしました:

翼に2つの水タンクとさらに35リットル胴体のタンクにより、ASW 27Bは他の15mグライダーよりも多くの水バラストを運ぶことができ、また、グライダーが空中に留まろうとしている場合は、翼面荷重の範囲が最も広くなります。なるべく軽い方がいいのではないでしょうか。なぜバラストを追加してダンプできるのですか?

すべての速度の利点とは別に、着陸の直前にバラストをダンプすると、*素晴らしい*写真になります。時折、競合他社を苛立たせるためにも使用されています(^ _-)
@yankeekilo:ハハ、良い点です!
あなたはまた、エネルギーを必要とする遠くまで速く飛ぶことを試みています。そして、重量+重力はエネルギーを蓄えるための素晴らしい方法です。
8 答え:
#1
+59
Force
2014-01-06 01:16:04 UTC
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質量は最大距離に影響せず、最大耐久力のみに影響します。

たとえば、2つの同一の平面AとBをイメージします。Aの重量はBより50kg小さいと仮定します。風がなく(水平/垂直)、最高の滑空速度である場合、両方のグライダーはまったく同じ場所に着陸します。

ただし、最高の滑空速度は未満であるため、軽い飛行機AはBより遅く到着します。 Bの場合。結論として、追加の質量は巡航速度を増加させるだけで、移動距離は増加させないと言うことができます。

グライダー競技は、ほとんどの場合、可能な限り短い時間で飛行しなければならないルートです。つまり、最高のグライドの速度が速い場合、競技会でより速く飛ぶことができます。

重量が大きいことの唯一の欠点は、サーマルでのリフト率が低下することです。高速になると、サーマルの中心を合わせるのが難しくなります。

負荷を追加して重力中心(CG)をシフトすることもある程度可能です。後方限界まで行くほど、最大距離は長くなります。これは、必要なスタビライザーからのダウンフォースが少なくなるためです。 (CGがフロントリミットにある場合、水平に飛行するには操縦桿を引く必要があるため、ドラッグが多くなります)。しかし、これはかなりプラスの副作用であり、ほとんどの場合、水はより速く飛ぶために使用されていると思います。

出典:私はグライダーパイロットであり、現在ATPLトレーニングを行っています。

より高い負荷のもう1つの欠点/警告は、より高い失速速度です。
はい、私は「高速になるとサーマルの中心を合わせるのが難しくなる」ことを暗示していますが、あなたは絶対に正しいです。ほとんどの場合、サーマルを失速速度のすぐ上に集中させます。
2つの要因があります:より高い失速速度とより高い沈下率。どちらも、特に旋回に悪影響を及ぼします。弱い/狭いサーマルで。しかし、主にあなたが取らなければならない追加の注意のために、より高い失速速度について言及しました。地形(尾根)の近く、または突然の着陸の場合、適切にダンプする時間が残らない可能性があります。
これは良い答えですが、CGについては、ほとんどの最新のグライダーには、翼ではなくテールフィンに配置された特定の異なるバラストがあります。
実際、重いグライダーは同じ高さから遠くに飛んでいきます。翼面荷重が高いほど、レイノルズ数が高くなり、グライダーの場合、摩擦抵抗が少なくなります。
@PeterKämpfそのソースはありますか?
これは質問に答えますが、空気力学には対応していません。重いグライダーの最大L / D速度が大きいのはなぜですか?
私の答えの一部はこの答えでは扱われていません:あなたがリストした利点を考慮して、なぜあなたはバラストを捨てたいのですか、固定バラストはより良いのではないでしょうか?
@PeterKampf対気速度が上がると、摩擦抵抗が減少するのはなぜですか?私はその反対が真実だと思ったでしょう。
@pericynthion:あなたは正しいです、そして私は抗力係数を言うつもりでした。コメントを言い換える必要があります。
@Force:レイノルズ数は速度とともに増加し、摩擦抗力係数は低下します。より高い翼面荷重で飛行することは、より高速の領域でより低い摩擦抗力係数で飛行することを意味し、したがって、より低速で同じ極点よりも優れたL / Dを実現します。これは基本的な空気力学です-どのソースが必要ですか?
@PeterKämpfああ、それは今では理にかなっています。おかげで、私は基本的な誤解があるのではないかと心配していました:)
@PeterKämpf回答で指摘されているように、私は両方のグライダーが_最高のグライドの速度で_飛んでいると思います
@Force…はい。これは、翼面荷重が高いため、より速く飛ぶことを意味します。あなたはあなたの答えで同じくらい言います。同じ場所に早く到着した場合は、より速く飛んでいる必要があります。
@Lnafziger:事前に余分な重量/質量を取り除くと、着陸が柔らかくなるためです。
#2
+23
yankeekilo
2014-01-08 04:26:52 UTC
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他の回答に加えて、DGFlugzeugbauからの魅力的な DG-1000のこのL / D(= E)図を見てみましょう(ただし、恐れることはありません。 'すべての人に当てはまります。グライダー):

enter image description here

最高のL / D比は、さまざまな翼面荷重で同じですが、さまざまな速度で発生します。負荷が高いほど、速度も速くなります。また、負荷が高いほど最小/失速速度も速くなることがわかります。

次の図は極曲線を示しています:enter image description here

あなた最小の沈下率が最も軽い負荷で発生することがわかります。負荷が重いほど、特定の高さの増加のために同じサーマルで旋回する必要がある時間が長くなります。

負荷は、平均速度が高くなることと登山の効率が低下することの間のトレードオフです。強いサーマルおよび/または長い滑空間隔の場合、最適はより多くに向かって移動し、弱い条件ではバラストがより少なくまたはまったくない方向に移動します。良い点は、水をかなり速く(部分的にも)捨てることができることです。そのため、競技会では、通常、ライトを開始するのではなく、いっぱいになる(場合によっては捨てる)傾向があります( Quintusなど)。最大 250 リットル!)

垂直テールプレーンの後方バラストは、翼の水によって引き起こされる前方CGのバランスを取るために使用されることがあります。船によっては、部分的な投棄が可能です。問題があります。

もちろん、「水か水なし」の論争に関しては多くの哲学と戦術的な議論がありますが、完全な翼と高さの損失のない同一の軽量船を追い抜くと、バラストがどれだけ楽しいかを確認してください(次のサーマルまで)。

#3
+13
Peter Kämpf
2017-03-09 02:46:49 UTC
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ここでの回答に完全に満足していないため、3年以上遅れてチューニングしています。はい、Lnafziger、できるだけ長く起きていたいときは、飛行機をできるだけ軽くする必要があります。しかし、時々あなたは速く降りる必要があります:これは水バラストが追加されるときです。

力は正しいです:水バラストはすべてをスピードアップします。しかし、それだけではありません。

StallSpinにも良い点があります。翼面荷重が高いほど、突風による妨害が少なくなります。

ただし、考慮すべき点が2つあります。

  1. 速度が速いほど、レイノルズ数が高くなります。この数値は、慣性力と粘性力の比率を示しているため、摩擦抵抗が比較的低いことを意味します。その結果、翼面荷重が高いグライダーは、両方が最高のL / D速度で飛行するときに、軽いグライダーよりも少し遠くまで飛行します。違いは大きくありませんが、軽いグライダーよりも1ターン早く最後のサーマルを離れることができる場合、重い船には別の速度の利点があります。

    しかし、レイノルズ数が高いほど、低速ではさらに大きな違いが生じます。ロールウォーターバラストでコントロールが大幅に向上します。低速(100万未満)のグライダーの外翼に典型的なレイノルズ数の範囲では、速度を上げると失速抵抗と制御力が大幅に向上します。

  2. ol>

    Friction drag coefficient of a flat plate over Reynolds number
    レイノルズ数に対する平板の摩擦抗力係数(写真ソース)。グライダーのカーブは、完全に層流のカーブと完全に乱流のカーブの間にあります。二重の対数軸に注意してください。 sub>

  3. 戦術:ウォーターバラストは主に競技会で使用され、複数の航空機が1つのサーマルを共有する場合、すべてのパイロットは他の航空機が次のサーマルに飛ぶのを待ちます。他の人を見ると、高度の低下を最小限に抑えるための最適なルートがどこにあるかがわかります。これにより、サーマルの最高のパイロットがスピードブレーキを開き、サーマルを最初に離れないようにします。ウォーターバラストを使用すると、上昇速度が低下するため(シンクが高くなり、回転半径が大きくなると、グライダーの上昇率が大幅に低下します)、ウォーターバラストを使用するパイロットは、より重い船を操縦することで、上昇段階で戦術的に有利になります。
  4. ol>
非常に興味深い詳細、1つの質問:旅客機では、飛行機が重いほど、降下率が浅くなります。このシナリオでは、バラストはどのように速く降下するのに役立ちますか?
@ymb1:いいえ、重い飛行機はより速く飛行し、より速く降下します。 cgの位置を修正する必要がない限り、動力飛行機にバラストを追加することは意味がありません。
申し訳ありませんが、私の質問は明確ではなかったと思います。コメントの制限のため、[新しい質問](https://aviation.stackexchange.com/q/75181/14897)を質問しました。
あなたが一般的な「スピードの必要性」について話していることは非常に明白ですが、あなたの特定のコメントは「しかし時々あなたは速く降りる必要があります:これはウォーターバラストが追加されるときです」。混乱を引き起こしたようです。 (たとえば、https://aviation.stackexchange.com/q/75181/34686を参照してください)。 「しかし、時々速く飛ぶ必要があります。これはウォーターバラストが追加されたときです」という効果に変更することを検討するかもしれません。
#4
+4
StallSpin
2014-01-06 04:10:22 UTC
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力の答えはほとんど の答えですが、質量=慣性も考慮してください。体重を増やすと、与えられた外力(乱気流)によって邪魔される可能性が低くなります。飛行機が軽いほど機動性は高くなりますが、跳ね返ることも多くなります。

問題のバラストがグライダーのこれにどの程度の影響を与えるかについてはコメントできません。

グライダーは一般的に同じサイズの内部動力航空機よりもはるかに軽いことを考えると、おそらくたくさんあります。
#5
+4
Sula
2015-02-06 08:41:28 UTC
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の答えはとても良いです。しかし、「追加の質量は巡航速度を上げるだけで、移動距離は上げない」という記述は、どのグライダーにも当てはまりますが、通常、急上昇に適した条件が毎日限られた時間だけ存在するという事実を考慮していません。したがって、巡航速度を上げることです。確かに距離は長くなります。

StallSpin のバラストグライダーへの乱気流の影響の低減に関するポイントは重要です。これは、強風では非常に荒れる可能性がある尾根を飛行するときに最もよく見られます。荒れた空気による加速が少ないバラストグライダーは、水平方向の風の成分が少なく、カニの角度を小さくする必要があるため、より速く、より低く飛ぶことができます。

#6
+3
vsz
2015-10-21 00:43:49 UTC
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既存の回答では言及されていないもう1つの要因:2人乗りのグライダーを単独で飛行している場合は、重心を修正するためにバラストを追加することをお勧めします。

グライダーは軽いので、行方不明者は重心に重大な影響を与える可能性があります。 2人乗りは、2人での飛行に最適化されています。非常に薄くて小さい訓練生が後部座席に重いセットのインストラクターと一緒に飛んでいたときに、グライダーの機首に鉛バラストが使用されているのを見たことさえあります。

だから私は50ポンド以上の鉛弾を布の袋に縫い付けて所有しています。グライダーを飛ばしながら座っています。他の、より重い、パイロットは何か他のものに座ります。実際、すべての深刻さにおいて、この答えは、シングルシートグライダーをカバーするように拡張することによって少し改善される可能性があります。事実上すべてのシングルシートグライダーでは、パイロットはCGのかなり前に座っているため、軽いパイロットは、CGを許容範囲内に保つために、パイロットの場所でバラストを運ぶ必要があります。しかし、元の質問が何について尋ねていたのかは実際にはそうではありません。
#7
+1
quiet flyer
2020-03-13 06:23:42 UTC
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他のすべての良い答えのすべての良い内容に加えて、もう1つのポイントを作成する必要があります。エアマスが水平および/または垂直に移動しているとき、地上の滑空比はエアマスの滑空比とは異なります。 、したがって、地上での滑空比はL / D比とは異なります。

向かい風に滑空する場合、地面に対する最大の滑空比は、軽いときよりも重いときの方が高くなります。 これは自分で簡単に確認できます。この関連する回答の2番目の図から始めて、横軸を左に伸ばしてグラフの原点を含めます。次に、鉛筆をポイントに置きます(x = 50 kph、y = 0)。この点(x = 50 kph、y = 0)から開始して、対気速度対シンク速度曲線に接するように描かれた線の勾配は、上昇も上昇もしていない空気中の50kphの向かい風で得られる最高の滑空比です。沈む。バラスト曲線に接するように描かれた線は、バラストされていない曲線に接するように描かれた線よりも平坦である(つまり、傾斜が小さい)ことがわかります。

グライダーが飛行すると、風の強い日の出発点では、追い風コンポーネントよりも向かい風コンポーネントの方が常に飛行に多くの時間を費やします。これは些細なことではありません。

当然、この効果は、 (x = 100 kph、y = 0)からの接線は、100kphの向かい風に逆らって飛行するときに達成可能な最高の滑空比を表します。

強風で無線制御のミニチュアグライダーを急上昇させる場合、軽負荷のグライダーは前進がまったく困難で、ほぼ垂直に地面に沈むだけで、同じ航空機の高負荷バージョンは最大L /にはるかに近く飛行できる状況に遭遇することは珍しくありません。 D迎え角、したがって高度を維持しながら高速で前方にレースすることができますまたは登山。

同様に、上記のグラフを使用して、y軸を上に伸ばしてyの正の値に伸ばし、点(x = 0、y = .2 m / s)から接線を描き始めると、 .2 m / sの下降気流とゼロの向かい風/追い風が存在する場合、地面に対して得られる最高の滑空比を見つけることができます。この場合も、バラスト曲線に接する線は、バラストされていない曲線に接する線よりも平坦です(つまり、傾きが小さくなります)。 ダウンドラフトでは、グライダーが軽いときよりも重いときの方が、地面に対して得られる最大の滑空比が高くなります。 サーマル間の空気が一部に沈むことが多いため程度、これも些細なことではありません。グライダーパイロットが地上での滑空比を最大化することに最も関心がある可能性が高い1つの例は、彼または彼女が沈む空気の中を飛んでいるときであり、この状況ではバラストが役立ちます。

同じ方法を使用して、沈んでいる空気中の地面に対して取得可能な最大滑空比を見つけることができます。 は向かい風成分を含みます。この場合、バラストは 本当に 非常に役立ちます。地面に対する最大の得られる滑空比は、バラストされていないグライダーよりもバラストされたグライダーの方がはるかに高くなります。

>
明らかに、この答えは、関連する線が描かれた図を実際に提供するか、同じプロセスを個別に説明する別のWebサイトへのリンクを提供することで改善できます。これは、別の日に保存します。
#8
-3
DanO
2017-03-02 23:37:00 UTC
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他の回答で明確に言及されていない1つのポイントは、高騰する強い日に、せいぜいL / Dで飛ぶ人はいないということです。リフトが強く、登山に問題がないとします。最大グロスまでのバラスト。 100ノットでサーマル間を巡航します。バラストが搭載されていない場合、同じ対気速度での沈下率ははるかに高くなります。

これは、この関連する回答で提供されている極座標図を確認することで簡単に確認できます。 2番目の図を見てください-3つの異なる翼面荷重に対する沈下率と対気速度のグラフ。 100ノットは約180キロです。最も重い負荷では、この対気速度での沈下速度は1.8 m /秒であり、最も軽い負荷では、この対気速度での沈下速度は3 m /秒です。これは、66%高いシンク率です。

最高のL / D速度をはるかに超える特定の対気速度で飛行する場合、バラストは実際に距離を伸ばし、同じ高度の低下に適しています。

「*最大グロスで100ノットの旅客機の図を確認してください*」、このドキュメントを含めることができれば便利です。重量を追加するだけで範囲を拡大できるのは奇妙なことです...もしそれが本当なら、商用航空機は、より低コストでより長い距離でより多くの乗客を運ぶでしょう。
私がこの答えを信じるには、それをバックアップするための非常に優れた情報源が必要です。
うわー、この非常に真実の声明に対する多くの反対票?反対票はこのサイトの正確さのバッジだと思います。彼がたった1つの答えの後であきらめたのも不思議ではありません。さらに、この関連する回答https://aviation.stackexchange.com/a/698/34686の2番目の図を見るだけで、このステートメントが正しいことは明らかです。
@mins-上記のコメントの最後の行は、ここにある私の関連する回答の最後の2つの段落で対処されていますhttps://aviation.stackexchange.com/a/75217/34686
@quietflyer: "*うわー、この非常に真実のステートメントに対する多くの反対票?*"、反対票は、これが正しいか間違っているかではなく、奇妙な点(航空機が重いほど範囲が長い)が示されていないためである可能性があります。反対票の現在の意味である「答えは役に立たない」(過去には異なっていたと思います)。議論されているピーターの答えと比較してください。多分あなたは投稿を改善することができます。
@mins-実際、彼はそれをかなりうまく示しました。彼は、彼が話しているグラフを正確に明確にしませんでした。それは、別の最近の回答で提供されたものです。今は明確になっているはずです。
@Notts90supportsMonica--ソースが提供されるようになりました。


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