quarta-feira, 14 de janeiro de 2015

STALL Is Only An Angle Of Attack Problem, It Is Not Directly A Speed Problem

 
 
 


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Interpretação dos gráficos acima

No gráfico do meio à esquerda da imagem, logo que o fluxo de ar passando por cima da superfície da asa começa a se separar (curva VERMELHA) inicia-se a dimunuição da razão do Coeficiente Máximo de Sustentação (ClMAX) da superfície aerodinâmica. Quando o fluxo de ar se separa totalmente, a curva atinge seu ponto máximo, o qual corresponde ao AoA de Estol e ao Coeficiente Máximo de Sustentação.

Se neste exato momento os SLATS se estenderem (curva MAGENTA, vértice mais alto), observe que o ganho na segurança do voo é substancial, pois tanto o AoA de Estol quanto o Coeficiente Máximo de Sustentação aumentam significativamente.

Supondo-se que neste instante, o piloto presuma que se ele estender os FLAPS (curva VERDE), a aeronave ganharia mais segurança na situação, o gráfico demonstra exatamente ao contrário. Aqui há um engano que tem sido compartilhado pela maioria dos pilotos voando aeronave em altas altitudes, pois observe que imediatamente o AoA de Estol diminui assustadoramente (eixo dos X), e embora o Coeficiente Máximo de Sustentação diminua também, ele ainda permanece maior do que o valor para a separação total do fluxo acima da asa.

Se nesta hipotética situação, as asas ficarem contaminadas com GELO (curva ÂMBAR), o pior acontecerá, pois tanto o AoA de Estol diminui quanto o Coeficiente Máximo de Sustentação.

Se os SPEED BRAKES forem abertos nesse instante (curva MARROM ESCURO), o AoA de Estol e o Coeficiente Máximo de Sustentação farão a segurança do voo ficar mais comprometida.

No gráfico da direita, na imagem, fica bem claro que em altas altitudes, quanto menos veloz  o avião estiver voando, o Ângulo de Ataque para o Estol (AoASTALL) e o Coeficiente de Sustentação Máximo da asa, serão maiores, pois  o Número Mach estará baixo, mas o que  mais é observado, é comandante de avião à jato voando em altas altitudes tentando aumentar o número MACH do voo através do FMS.

Este piloto não está se importando com segurança do voo, pois existe a possibilidade da aeronave entrar numa emergência, e o Coeficiente Máximo de Sustentação das asas bem como o AoASTALL ficarem muitíssimo reduzidos quando voando nessa condição. Veja no gráfico da direita na imagem. Observe que quando o Número MACH está muito ALTO, tanto o AoASTALL quanto o ClMAX estão muito reduzidos.

PITCH UP EFFECT

The shape of the wing will also determine the STALL characteristics

 You have to remember for a given MACH number a wing stalls at a given angle of attack when the MACH number increases the value of angle of attack stall decreases.

Você tem que se lembrar que para um dado número MACH uma asa estola em um dado ângulo de ataque, quando o número MACH aumenta, o valor de AoA  de estol diminui.
 
 

Fundamental to understanding angle of attack and stalls is the realization that an airplane wing can be stalled at any airspeed and any altitude. Moreover, attitude has no relationship to the aerodynamic stall. Even if the airplane is in descent with what looks like ample airspeed, the surface can be stalled. If the angle of attack is greater than the stall angle, the surface will stall.
 
Most pilots are experienced in simulator or even airplane exercises that involve approach to stall. This is a dramatically different condition than a recovery from an actual stall because the technique is not the same. The present approach to stall technique being taught for testing is focused on “powering” out of the non-stalled condition with emphasis on minimum loss of altitude. At high altitude this technique may be totally inadequate due to the lack of excess thrust. It is impossible to recover from a stalled condition without reducing the angle of attack and that will certainly mean a loss of altitude, regardless of how close the airplane is to the ground. Although the thrust vector may supplement the recovery it is not the primary control. At stall angles of attack, the drag is very high and thrust available may be marginal. Also, if the engine(s) are at idle, the acceleration could be very slow, thus extending the recovery. At high altitudes, where the available thrust will be reduced, it is even less of a benefit to the pilot. The elevator is the primary control to recover from a stalled condition, because without reducing the angle of attack, the airplane will remain in a stalled condition until ground impact, regardless of the altitude at which it started.
 
Effective stall recovery requires a deliberate and smooth reduction in wing angle of attack. The elevator is the primary pitch control in all flight conditions, not thrust.


   Fundamental para a compreensão de ângulo de ataque e estois (perda de sustentação) é a compreensão de que uma asa de avião pode ser estolada em qualquer velocidade e altitude. Além disso, atitude não tem relação com o estol aerodinâmico. Mesmo se o avião estiver em descida com o que se parece uma velocidade ampla, a superfície pode ser estolada. Se o ângulo de ataque for maior que o ângulo de estol, a superfície irá estolar.

   A maioria dos pilotos são experientes em simulador ou mesmo exercícios no avião que envolvem a aproximação do estol. Esta é uma condição dramaticamente diferente do que uma recuperação de um estol real, porque a técnica não é a mesma.  A presente abordagem para a técnica de estol sendo ensinada para teste está focada em "potenciação" fora a condição de não-estolado com ênfase na perda mínima de altitude. Em altitude elevada, esta técnica pode ser totalmente inadequada devido à falta de excesso de potência. É impossível se recuperar de uma condição estolado sem reduzir o ângulo de ataque e isso certamente significará uma perda de altitude, independente de quão perto o avião está do solo.

  Embora o vetor potência possa completar a recuperação ele não é o controle principal. Em ângulos de ataque de estol, o arrasto é muito alto e a potência disponível pode ser marginal. Além disso, se os motores estiverem em idle, a aceleração poderia ser muito lenta, assim, prolongando a recuperação. Em altas altitudes, onde a potência disponível será reduzida, ela é mesmo menos que uma vantagem para o piloto. O elevador é o controle principal para se recuperar de uma condição de estol, porque sem reduzir o ângulo de ataque, o avião permanecerá em uma condição estolada até o impacto com o solo, independente da altitude na qual ele  iniciou.

    Recuperação efetiva de estol exige uma redução deliberada e suave no ângulo de ataque da asa. O elevador é o controle principal do pitch  em todas as condições de voo, e não a potência.

 


Pilot Tips

Dicas de Piloto
1 - The amber bands limits do not provide an indication of sufficient thrust to maintain the current and airspeed.

1 - As faixas âmbar de limites não fornecem uma indicação de potência suficiente para manter a potência atual e a velocidade aerodinâmica.
2 - The amber bands does not give any indication of thrust limits.

2 - As faixas âmbar não dão qualquer indicação de limites de potência.
3 - The minimum maneuver speed indication does not guarantee the ability to maintain level flight at that speed

3 - A indicação de velocidade  mínima de manobra não garante a capacidade para manter o vôo nivelado nessa velocidade
4 - Flying near maximum altitude will result in reduced bank angle capability; therefore, autopilot or crew inputs must be kept below buffet thresholds.

4 - Voando perto da altitude máxima resultará em capacidade de ângulo de inclinação lateral reduzido; Portanto, as entradas de dados do piloto automático ou da tripulação devem ser mantidas abaixo dos limiares de buffet.  [Agitação aerodinâmica de uma estrutura de aeronave por fluxos separados de camadas de ar em torno das superfícies]
 5 - The use of LNAV will ensure bank angle is limited to respect buffet and thrust margins. The use of other automation modes, or hand flying, may cause a bank angles that result in buffeting.

5 - O uso de LNAV assegurará que o ângulo de inclinação lateral está limitado a respeitar a agitação (vibração que precede o estol) da estrutura da aeronave e às margens de potência. O uso de outros modos de automação, ou voando manualmente, pode causar ângulos de inclinação lateral que resultam em  agitação aerodinâmica da estrutura da aeronave.
 

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