กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ความเร็วในการบิน

ความเร็วในการบิน เป็นหลักการที่ นักบิน ร่อน ใช้ เมื่อบินระหว่างแหล่งยกตัว ซึ่งโดยปกติคือ กระแสลมร้อน กระแสลม ยกสันเขา และ คลื่น จุด มุ่งหมายคือการเพิ่มความเร็วเฉลี่ย ข้ามประเทศ...

ความเร็วในการบิน

วงแหวนวัดความเร็วลม ของ MacCreadyสำหรับเครื่องวัดความเร็วลมวงแหวนด้านนอกแสดงความเร็วลม ต่างๆ ในขณะที่เครื่องวัดความเร็วลมแสดงอัตราการไต่ระดับ ลูกศรชี้ตำแหน่ง (รูปสามเหลี่ยมสีขาว) บนวงแหวนจะวางให้ตรงกับอัตราการไต่ระดับที่คาดการณ์ไว้ที่กระแสลมร้อนถัดไป เข็มของเครื่องวัดความเร็วลมจะชี้ไปยังความเร็วลมที่เหมาะสมที่สุดที่ระบุไว้บนวงแหวน เพื่อบินไปยังกระแสลมร้อนนั้น ยิ่งอัตราการไต่ระดับที่คาดการณ์ไว้สูงขึ้นเท่าใด วงแหวนก็จะหมุนตามเข็มนาฬิกามากขึ้นเท่านั้น และความเร็วลมที่เหมาะสมที่สุดก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น[ 1 ]

ความเร็วในการบินเป็นหลักการที่ นักบิน ร่อน ใช้ เมื่อบินระหว่างแหล่งยกตัว ซึ่งโดยปกติคือกระแสลมร้อนกระแสลมยกสันเขาและคลื่น จุด มุ่งหมายคือการเพิ่มความเร็วเฉลี่ยข้ามประเทศ ให้สูงสุด โดยการปรับความเร็วลมให้เหมาะสมทั้งในอากาศที่ยกตัวขึ้นและอากาศที่จมลง ความเร็วลมที่เหมาะสมจะไม่ขึ้นอยู่กับความเร็วลม เนื่องจากความเร็วเฉลี่ยที่เร็วที่สุดที่สามารถทำได้ผ่านมวลอากาศจะสอดคล้องกับความเร็วเฉลี่ยบนพื้นดินที่ เร็วที่สุดที่สามารถทำได้ [ 2 ]

ความเร็วในการบินคือความเร็วที่เหมาะสมที่สุดเมื่อผ่านมวลอากาศที่กำลังจมหรือลอยขึ้น เพื่อให้ได้ระยะร่อนที่ไกลที่สุด หรือความเร็วเฉลี่ยในการบินข้ามประเทศที่เร็วที่สุด[ 1 ]

โดยทั่วไปแล้ว การคำนวณความเร็วในการบินจะใช้หน่วยเป็นความเร็วลมในหน่วยกิโลเมตรต่อชั่วโมง (กม./ชม.) และอัตราการไต่ระดับในหน่วยเมตรต่อวินาที (ม./วินาที) หรือความเร็วลมในหน่วยนอต (กม.) และอัตราการไต่ระดับในหน่วยฟุตต่อนาที (ฟุต/นาที)

ประวัติศาสตร์

การใช้ทฤษฎีความเร็วในการบินที่มีการบันทึกไว้ครั้งแรกนั้นมาจากWolfgang Späteซึ่งใช้ตารางความเร็วในการบินสำหรับอัตราการไต่ระดับที่แตกต่างกันเพื่อช่วยให้เขาชนะการแข่งขัน Rhön ในปี 1938 โดยใช้เครื่องบินDFS Reiher [ 3 ] [ 4 ] เชื่อกันว่า Späte ใช้รูปแบบที่ง่ายกว่าของทฤษฎีทั่วไปที่ไม่คำนึงถึงอากาศที่จมลงระหว่างกระแสอากาศร้อน[ 5 ]ในปีเดียวกันนั้น ชาวโปแลนด์สองคนคือ L. Swarzc และ W. Kasprzyk ก็ได้ตีพิมพ์ผลลัพธ์ที่คล้ายกันเช่นกัน แม้ว่าจะมีการถกเถียงกันอยู่บ้างว่าผลลัพธ์นี้รวมถึงผลกระทบของการเคลื่อนที่ของมวลอากาศระหว่างกระแสอากาศร้อนหรือไม่[ 6 ] [ 7 ]การวิเคราะห์แบบง่าย (ไม่จมลง) ได้รับการตีพิมพ์เป็นภาษาอังกฤษครั้งแรกโดย Philip Wills ในปี 1940 โดยเขียนภายใต้นามปากกา “Corunus” [ 8 ]วิธีแก้ปัญหาแบบเต็มรูปแบบที่รวมอากาศที่จมลงระหว่างกระแสอากาศร้อน ได้รับการตีพิมพ์อย่างอิสระในฉบับเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2490 ของ Sailplane & Glider โดยสมาชิกมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์สองคน คือ George Pirie [ 9 ]ผู้สำเร็จการศึกษาที่เคยบินกับ Cambridge University Gliding Club และ Ernest Dewing [ 10 ]นักศึกษาปริญญาตรีที่บินที่ Dunstable หลังจากสำเร็จการศึกษา ทั้งสองสังเกตเห็น โดย Pirie ใช้เหตุผลโดยตรงและ Dewing ใช้คณิตศาสตร์ ว่าวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวข้องกับการเพิ่มอัตราการไต่ระดับเฉลี่ยในกระแสอากาศร้อนเข้ากับอัตราการจมลงทันทีที่เกิดขึ้นในการร่อน เพื่อหาความเร็วที่เหมาะสมที่สุดในการบิน[ 11 ] Karl Nickel และPaul MacCreadyได้ตีพิมพ์บทความแยกกัน (เป็นภาษาเยอรมัน) อธิบายทฤษฎีเดียวกันใน Swiss Aero-Revue ในปี พ.ศ. 2492 [ 12 ] [ 13 ]

ในปี พ.ศ. 2497 Paul MacCreadyได้อธิบายถึงตัวเลือกความเร็วลมที่เหมาะสมที่สุด ซึ่งเขาใช้มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2490 ตามที่ MacCready กล่าว ตัวเลือกความเร็วลมสำหรับการบินข้ามประเทศคือ "อุปกรณ์ง่ายๆ ที่แสดงความเร็วที่เหมาะสมที่สุดที่เครื่องร่อนควรบินระหว่างกระแสลมร้อนในวันที่กระแสลมร้อนอ่อนและกระแสลมลงอ่อน นักบินควรบินระหว่างกระแสลมร้อนด้วยความเร็วใกล้เคียงกับมุมร่อนที่ดีที่สุดของเครื่องร่อน... หากคาดว่ากระแสลมร้อนที่จะพบต่อไปจะแรง นักบินควรดิ่งลงไปหากระแสลมร้อนด้วยความเร็วสูงเพื่อให้ไปถึงให้เร็วที่สุด โปรดทราบว่าขนาดของลมไม่มีความสำคัญเมื่อพิจารณากระแสลมร้อนซึ่งเคลื่อนที่ไปพร้อมกับมวลอากาศ สำหรับการหาตัวเลือกความเร็วลมนั้น จะต้องลดเวลาที่เครื่องร่อนจะไปถึงกระแสลมร้อนและกลับคืนสู่ระดับความสูงเดิมให้น้อยที่สุด" [ 14 ]

ตามที่ Bob Wander กล่าวไว้ว่า "ข้อได้เปรียบหลักของการสร้างวงแหวนความเร็วในการบินที่หมุนได้สำหรับเครื่องวัดความเร็วพลังงานรวมของคุณคือ ความเร็วในการบินข้ามประเทศในการร่อนสามารถปรับให้เหมาะสมที่สุดได้เมื่อเราคำนึงถึงความแรงของกระแสอากาศร้อนในกระบวนการความเร็วในการบิน ตัวอย่างเช่น เมื่อกระแสอากาศร้อนอ่อนลง การบินอย่างระมัดระวังจึงคุ้มค่า... ความเร็วในการจมต่ำสุด ...เราสามารถบินได้เร็วขึ้นระหว่างกระแสอากาศร้อนเมื่อกระแสอากาศยกตัวแรง เพราะการกลับระดับความสูงในกระแสอากาศยกตัวแรงนั้นง่ายมาก" [ 15 ]

เครื่องมือวัด

อุปกรณ์วัดขั้นต่ำที่จำเป็นคือ เครื่องวัด ความเร็วลมและเครื่องวัดความแปรผันอากาศนักบินจะใช้ ข้อมูล เส้นโค้งขั้วโลกสำหรับเครื่องร่อน แต่ละลำ เพื่อหาความเร็วในการบินที่แน่นอน อัตราการจมต่ำสุดหรืออัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านสูงสุด ขึ้นอยู่กับสภาวะการยกและการจมที่เครื่องร่อนกำลังบินอยู่ วงแหวนความเร็วในการบิน (ที่รู้จักกันในชื่อ 'วงแหวน MacCready') ซึ่งติดตั้งอยู่รอบเครื่องวัดความแปรผันอากาศของเครื่องบิน จะแสดงความเร็วลมที่เหมาะสมที่สุดในการบินระหว่างกระแสอากาศร้อนเพื่อประสิทธิภาพการบินข้ามประเทศสูงสุด โดยปกติวงแหวนจะถูกปรับเทียบเป็นนอตหรือเมตรต่อวินาทีและเครื่องหมายบนวงแหวนจะอิงตามเส้นโค้งขั้วโลกของเครื่องบิน[ 16 ] ในระหว่างการร่อนระหว่างกระแสอากาศร้อน ลูกศรชี้จะถูกตั้งไว้ที่อัตราการไต่ระดับที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในกระแสอากาศร้อนถัดไป บนวงแหวนความเร็ว เข็มของเครื่องวัดความแปรผันอากาศจะชี้ไปที่ความเร็วที่เหมาะสมที่สุดในการบินระหว่างกระแสอากาศร้อน[ 17 ]

ระบบ MacCready Ring แบบอิเล็กทรอนิกส์ถูกติดตั้งในคอมพิวเตอร์ควบคุมการร่อน ซึ่งจะส่งสัญญาณเตือนด้วยเสียงแก่ผู้ขับเครื่องบินให้เร่งความเร็วหรือลดความเร็ว นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งระบบที่คล้ายกันนี้ในPDA ได้ ด้วย คอมพิวเตอร์จะเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ที่ตรวจจับความเร็วลมและอัตราการลดระดับของเครื่องบิน หากเชื่อมต่อกับGPSและใช้ความเร็วลมที่คำนวณหรือประมาณค่าด้วยตนเอง คอมพิวเตอร์ควบคุมการร่อนยังสามารถคำนวณความเร็วและระดับความสูงที่จำเป็นในการร่อนไปยังจุดหมายปลายทางที่กำหนดได้ การร่อนนี้เรียกว่าการร่อนขั้นสุดท้าย เนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้แรงยกเพิ่มเติมเพื่อไปถึงเป้าหมาย ในระหว่างการร่อนนี้ ข้อมูลความเร็วในการบินมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าระดับความสูงที่เหลืออยู่ถูกใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพ

ดูเพิ่มเติม

  • ความเร็วลมที่เหมาะสมสำหรับการบินร่อนด้วยเครื่องร่อน Soaring Challengeโดย Jim D. Burch (สำเนาจากหน้าเว็บเดิมที่ปิดตัวไปแล้ว ผ่านทาง avia.tion.ca)
  • ทฤษฎี MacCready กับแรงยกที่ไม่แน่นอนและระดับความสูงที่จำกัดบทความจาก Technical Soaring 23 (3) (กรกฎาคม 1999) 88-96 โดย John H. Cochrane
  • ขอเร็วขึ้นอีกนิดนะครับ (ฉบับใหม่ ปี 2007) เอกสาร DOCโดย จอห์น เอช. คอคเรน
  • ราคาที่คุณต้องจ่ายเพื่อความเร็วแบบแม็คเครดี้โดย วิล ชูมานน์ จากรายงานการประชุมสัมมนาการร่อนปี 1972
  • ปรัชญาการแข่งขันโดย ดิ๊ก จอห์นสัน จากรายงานการประชุมสัมมนาการร่อนเครื่องร่อนปี 1972
  • หนังสือ "Introduction to Cross Country Soaring"โดย Kai Gersten, 1999 (ฉบับปรับปรุง 2006)
  • ชายผู้ชาญฉลาดคนนี้อาจนำพาปัญหามาให้คุณได้ – การนำทฤษฎีของแม็คเครดี้ไปใช้ผิดวิธีนั้นเป็นอันตรายต่อตัวคุณเองโดย เคลเมนส์ ไซเป็ก, 2021
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Speed_to_fly&oldid=1252816940 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความเร็วในการบิน

ความเร็วในการบิน เป็นหลักการที่ นักบิน ร่อน ใช้ เมื่อบินระหว่างแหล่งยกตัว ซึ่งโดยปกติคือ กระแสลมร้อน กระแสลม ยกสันเขา และ คลื่น จุด มุ่งหมายคือการเพิ่มความเร็วเฉลี่ย ข้ามประเทศ...

ประวัติศาสตร์

การใช้ทฤษฎีความเร็วในการบินที่มีการบันทึกไว้ครั้งแรกนั้นมาจาก Wolfgang Späte ซึ่งใช้ตารางความเร็วในการบินสำหรับอัตราการไต่ระดับที่แตกต่างกันเพื่อช่วยให้เขาชนะการแข่งขัน Rhön ในปี 1938 โดยใช้เครื่องบิน DFS Reiher [ 3 ] [ 4 ] เชื่อ กันว่า Späte...

เครื่องมือวัด

อุปกรณ์วัดขั้นต่ำที่จำเป็นคือ เครื่องวัด ความเร็วลม และ เครื่องวัดความแปรผันอากาศ นักบินจะใช้ ข้อมูล เส้นโค้งขั้วโลก สำหรับ เครื่องร่อน แต่ละลำ เพื่อหาความเร็วในการบินที่แน่นอน อัตราการจมต่ำสุดหรืออัตราส่วนแรงยกต่อแรงต้านสูงสุด...

ดูเพิ่มเติม

เจฟฟรีย์ เอช. สตีเฟนสัน ข้อแนะนำของ ICAO เกี่ยวกับการใช้ระบบหน่วยสากล