Форумы paraplan.ru ParaForum Теория Ликбез: качество, глайд и иже с ними
theoretic
АвторТемы
06 Июл 2016
Ликбез: качество, глайд и иже с ними
Обсуждения на форуме показывают, что порой даже достаточно продвинутые и амбициозные пилоты не вполне понимают основы основ. Рассмотрим же такую на первый взгляд простую штуку, как аэродинамическое качество.

Не буду давать ссылки на всякие википедии и проч. Буду давать те определения, которым меня когда-то научили в альма-матер -- так надёжнее.

Определение 1. Аэродинамическое качество (АК) летательного аппарата (ЛА) -- это отношение подъёмной силы, развиваемой аппаратом (ПС), к силе сопротивления, им же и развиваемой (СС). Или, что то же самое, отношение безразмерного коэффициента подъёмной силы Cy к безразмерному же коэффициенту силы сопротивления Cx.

Грубо говоря, Cx и Cy -- это сопротивление и подъёмная сила, развиваемые квадратным метром поверхности летательного аппарата при единичном скоростном напоре. Поэтому допущение о том, что отношение ПС/СС всегда будет строго равным отношению Cy/Cx.

АК на каком-либо полётном режиме является технической характеристикой ЛА и никак не зависит от условий, в которых проходит полёт. Это тоже важно запомнить.

Вывод 1. В установившемся планировании аэродинамическое качество ЛА численно совпадает с отношением горизонтальной воздушной скорости ЛА (ВС) к его вертикальной воздушной скорости.

Доказывать не буду, желающие сами всё легко нагуглят.

Внимание! Очень важно помнить о тех допущениях, которые возникают в Выводе 1. Допущение 1: режим полёта установившийся, то-есть не меняется со временем. Допущение 2: режим полёта -- планирование.

Нарушим сразу оба допущения и рассмотрим манёвр "горка". В верхней части траектории на этом манёвре наш ЛА может иметь очень малую вертикальную воздушную скорость (вплоть до нуля), но значительную горизонтальную ВС. Следовательно, "качество", измеренное как отношение воздушных скоростей, уйдёт в бесконечность. Но реальное качество, которое, напомню, равно Cy/Cx, при этом никак не изменится.

Теперь перейдём к более сложным материям и рассмотрим планирование в воздухе, который куда-то двигается. Двигаться он может горизонтально (ветер) и вертикально (восходящие и нисходящие потоки). Понятно, что АК от наличия движений воздуха никак не зависит (оно ведь является технической характеристикой ЛА). Зато от поведения воздуха зависит угол планирования.

Определение 2. Угол планирования (УП) -- это угол между проекцией путевой скорости ЛА на вертикальную плоскость и плоскостью земли.

А вот теперь начинается самое интересное. Понятно, что УП зависит и от АК на выбранном пилотом полётном режиме, и от поведения воздуха (горизонтальной и вертикальной скорости его движения). Чем сильнее встречный ветер -- тем меньше горизонтальная составляющая путевой скорости, тем круче УП. Чем сильнее "нисходняк" -- тем опять-таки круче УП. И наоборот: попутный ветер и восходящие потоки уменьшают УП.

Итак, при одном и том же значении АК мы можем иметь совершенно разные УП в зависимости от ветра и вертикальных движений воздуха. И вот тут часто начинается путаница. Потому что многие пилоты путают такие понятия, как путевая и воздушная скорости.

Определение 3. Воздушная скорость -- скорость ЛА относительно воздуха.

Определение 4. Путевая скорость -- скорость ЛА относительно земли.

Смотрим на Вывод 1 и видим там воздушную скорость. Смотрим на Определение 2 и видим там путевую скорость. А разница между ними у параплана бывает огого! Самое время сделать...

Вывод 2. УП зависит не только от АК, но и от ветра и вертикальных движений воздуха.

Вывод 3. В установившемся планирующем полёте в спокойном воздухе без горизонтальных и вертикальных движений УП численно равен арккотангенсу АК. АК в таких условиях численно равно котангенсу УП.

Ну да, банальщина. В "мёртвом" воздухе АК и УП очень легко можно пересчитывать друг в друга. А если воздух не мёртвый, если он куда-то двигается? Вот тут и начинается самое интересное, то, чего нет ни в одном учебнике и ни в каких википедиях, которыми кормятся форумные тролли.

Исторически сложилось так, что в англоязычной литературе термин Glide Ratio (он же GR) оказался очень нечётким. Иногда им обозначают арккотангенс АК (то-есть де-факто техническую характеристику ЛА), иногда -- котангенс угла планирования в неспокойном воздухе. Более того, современные флайт-компьютеры и софт для спортсменов любят показывать на дисплее некую циферку, которая называется GR и которая явно и сильно зависит от окружающих аппарат условий.

Очевидно, что GR в наших приборах -- это НЕ техническая характеристика параплана. Де-факто это отношение горизонтальной путевой скорости к вертикальной, то-есть котангенс УП. Не верите -- поизучайте свои приборы и софт вроде XCSoar.

Этот форум -- русскоязычный, и не все его читатели-парапланеристы уверенно владеют английским. Это с одной стороны. С другой стороны, произнести "джиар" или, тем более, "глайд" -- это намного проще, чем произнести "котангенс угла планирования". Де-факто практически все пилоты используют слово "глайд". Но чёткости в понимании этого слова пока нет.

Предлагаю упростить жизнь и ввести...

Определение 5. Глайд -- это котангенс угла планирования.

Конечно, я не навязываю читателям это определение. Но если договориться о том, что мы используем именно его, то общаться в интернетах и в реальной жизни станет намного проще.
zamorem
07 Июл 2016
Re: Ликбез: качество, глайд и иже с ними
Спасибо Алексей!
Я всегда полагал, что глайд или GR это отношение горизонтальной путевой скорости к вертикальной. Такое отношение мне гораздо легче визуализировать, чем котангенс УП.
И вне всякого сомнения, мы говорим о путевой скорости. Очень немногие пилоты летают с вертушками или трубками пито. Да и не дают они разделения по вертикали и горизонтали, во всяком скучае на параплане.
primus
1-й разряд
07 Июл 2016
Re: Ликбез: качество, глайд и иже с ними
Цитата:
Я всегда полагал, что глайд или GR это отношение горизонтальной путевой скорости к вертикальной. Такое отношение мне гораздо легче визуализировать, чем котангенс УП.
Проще всего визуализировать глайд так:
Например если он равен 10, то
это значит, что с высоты 1 км, пролетишь 10 км по горизонтали.
Test
07 Июл 2016
Re: Ликбез: качество, глайд и иже с ними
Цитата:
глайд или GR это отношение горизонтальной путевой скорости к вертикальной.
Цитата:
если он равен 10, то это значит, что с высоты 1 км, пролетишь 10 км по горизонтали.
А вы сейчас сказали в формулировках(!) про разные скорости. Один про путевую (относительно земли), а другой
скорее про воздушную. Или нужно уточнять, что 10 км с 1 км можно пролететь обязательно в неподвижном воздухе.

Мне тоже кажется, что большинство так и оценивает понятие "глайд", как отношение расстояний (скорости) в идеальных условиях.
Теоретик тоже про это так и говорит, правда тут нужно разобраться в дебрях аэродинамики, геометрии и определений:
Цитата:
В установившемся планирующем полёте в спокойном воздухе без горизонтальных и вертикальных движений угол планирования численно равен арккотангенсу аэродинамического качества. Аэродинамическое качество в таких условиях численно равно котангенсу угла планирования. А Глайд -- это котангенс угла планирования. В установившемся планировании аэродинамическое качество ЛА численно совпадает с отношением горизонтальной воздушной скорости к его вертикальной воздушной скорости.
Explorer
пилот выходного дня
07 Июл 2016
Re: Ликбез: качество, глайд и иже с ними
Цитата:
Более того, современные флайт-компьютеры и софт для спортсменов любят показывать на дисплее некую циферку, которая называется GR и которая явно и сильно зависит от окружающих аппарат условий.
Именно поэтому она обозначается как "Сurrent GR"
Редактировалось: Explorer (07 Июл 2016), всего редактировалось 1 раз(а)
theoretic
АвторТемы
13 Июл 2016
Грустно
С логикой у Вас явные и серьёзные непорядки.

Возьмём, к примеру, давление в трубе с водой. И рассмотрим такую штуку, как "Current давление". Является ли "сurrent давление" давлением? Безусловно. Является ли "сurrent давление" массовым расходом или скоростью потока воды в трубе? Конечно, нет. Потому что Current -- это "текущий", или если угодно, "мгновенный". В обсуждаемом выше случае -- текущее/мгновенное значение некоего параметра GR. Понятно, что определение параметра GR никак не зависит от того, мгновенный он или усреднённый за некоторое время.
vmaya
пилот выходного дня
13 Июл 2016
Re: Грустно
Если некий параметр "сильно зависит от" каких то там условий, то это переменный параметр. Который может иметь какое то "текущее" значение, не так ли?
theoretic
АвторТемы
13 Июл 2016
Да, верно
Да, верно. Но физическая величина не меняет своей сути, если рассматривать её мгновенное значение или значение, усреднённое за некоторое время. Напряжение, усреднённое за 10 секунд, не может превратиться в силу тока. Мгновенное значение силы не может быть мощностью. В нашем случае мгновенное значение котангенса угла планирования не является аэродинамическим качеством (хотя совершенно случайно может численно с ним совпасть в какой-то момент времени), и наоборот.
vmaya
пилот выходного дня
13 Июл 2016
Re: Да, верно
Если рассматривать GR как константу, то да, действительно бессмысленно говорить о его текущем значении. Просто в приборах, я так понял, принято считать что GR меняется в зависимости от условий. Я не силен в приборах, а чему он равен тогда в восходящем потоке?
theoretic
АвторТемы
13 Июл 2016
Копаем дальше
Цитата:
Если рассматривать GR как константу, то да, действительно бессмысленно говорить о его текущем значении.

Насколько я понимаю, "GR в приборах" -- это арктангенс угла планирования. Причём конкретно во Флаймастерах можно вывести на дисплей как мгновенное значение GR (оно называется Curr GR), так и GR с усреднением за некоторое время. Естественно, и мгновенный GR, и усреднённый GR в процессе полёта меняются достаточно заметно в пределах нескольких секунд (только Curr GR меняется более динамично).

Цитата:
Просто в приборах, я так понял, принято считать что GR меняется в зависимости от условий.

Уточню. Приборы показывают некую величину под названием GR, которая зависит как от аэродинамических характеристик аппарата, так и от поведения воздуха рядом с аппаратом.

Цитата:
Я не силен в приборах, а чему он равен тогда в восходящем потоке?

Если считать, что GR -- это котангенс угла планирования, то в полёте с набором высоты GR попросту не определён. Если считать, что GR -- это аэродинамическое качество, то оно никак не зависит от траектории полёта. Приборы вроде Флаймастеров и софт типа XCSoar в потоках вместо мгновенного значения GR показывает прочерки. Усреднённое значение GR в процессе набора в потоке тоже превращается в прочерки по прошествии одного-двух времён усреднения.
ryhor
пилот выходного дня
13 Июл 2016
предлагаю "вкопаться" в определение этого самого котангенса...
вдруг это окажется отношение чего-то "горизонтального" к чему-то "вертикальному"..

то есть другими словами отношение "сколько вперед" к "сколько вниз"... и слово непонятное "угол" уже не нужно - безобразие форменное же!

а xcsoar почему то лихо рисует "+" перед числом в поле GR при наборе и не краснеет при этом.
theoretic
АвторТемы
13 Июл 2016
Ничего не понял
Мой разум слишком слаб, чтобы понять вышенаписанное.

ryhor
пилот выходного дня
13 Июл 2016
поясняю..
- про "ненужный" угол
пилот обыкновенный летит и "видит" 10мс вперед и 1мс вниз и говорит: "ага все понятно GR=10!". Но тут приходят и говорят ему "неправильно! а правильно котангенс угла планирования! и никак иначе!" Пилот обыкновенный впадает в благоговенный ужас... зановес. Хотя информационно одно и тоже.

- про GR в подъеме
практически xcsoar в подъеме показывает + перед цифрой GR и нисколько этим не беспокоиться, прочерки же в xcsoar говорят лишь о том, что все хорошо у пилота с GR
теоретически котангенс определен для любого угла, местами правда (очень точечными) улетает в бесконечность.

а с большего - доступнее надо объяснять и не множить абстракций без надобности - например "введение" котангенса там где всем хорошо с "понятным" GR.
theoretic
АвторТемы
13 Июл 2016
Стало понятнее
Цитата:
пилот обыкновенный летит и "видит" 10мс вперед и 1мс

Нет, это явно пилот вида "пилот необыкновенный". Видеть или как-то иначе воспринимать путевую скорость из моих друзей-знакомых не умеет никто. Вклюая пилотов уровня PWC и Чемпионов России. Иначе можно было бы летать без GPS. Если Вы и правда умеете непосредственно воспринимать путевую скорость -- научите, как это делается? И да, только не путайте её с воздушной скоростью, которую учат воспринимать с самого начала обучения и которую умеет чувствовать любой грамотный пилот.

Цитата:
Хотя информационно одно и тоже.

А вот и не одно. Иначе не было бы этого треда. Выше Вы пишете про некие скорости, но не утруждаете себя уточнениями -- воздушные это скорости или путевые. А разница между тем принципиальная. Ради неё тред и затевался.

Цитата:
доступнее надо объяснять и не множить абстракций без надобности - например "введение" котангенса там где всем хорошо с "понятным" GR

Да я всеми руками-ногами за доступность. Но только за такую доступность, которая не путает и не перемешивает понятия. Вот Вы сейчас попытались всё упростить и в итоге снова всё запутали, к сожалению.
Test
14 Июл 2016
Re: Стало понятнее
Леша, даже раздел «Теория» не мешает нам понять, что всякие арктангенсы и прочие сложности не интересны 99,99% пилотов. Всех интересует практическое приложение этих знаний. Теория для практики, а не наоборот. А для этого достаточно принять, что...
— глайд это соотношение воздушной горизонтальной и вертикальной скоростей в текущих окружающих условиях.
Это всем понятно, и без научной зауми...
theoretic
АвторТемы
14 Июл 2016
Ещё проще!
Самое простое практическое определение глайда примерно таково: глайд -- это отношение расстояния до точки местности, в которую "втыкается" твоя текущая линия полёта, к твоему превышению над этой точкой. При должной тренировке всё это видно невооружённым глазом, хотя и невыразимо в цифрах. А циферки на экранах приборов нужны в основном для того, чтобы оптимизировать глайд. Чтобы воспринять на глазок изменение глайда, нужно как минимум секунд 10 (по крайней мере так получается у меня), а приборы показывают изменения глайда практически в реальном времени (чаще раза в секунду).
primus
1-й разряд
14 Июл 2016
вопросы тригонометрии
Цитата:
глайд -- это отношение расстояния до точки местности, в которую "втыкается" твоя текущая линия полёта, к твоему превышению над этой точкой.
Расстояние или длина горизонтальной проекции траектории?
theoretic
АвторТемы
14 Июл 2016
Правильное уточнение!
Правильное уточнение, ожидал. Да, правильнее говорить о проекции расстояния на горизонтальную плоскость, но чем больше глайд -- тем меньше получается разница между этими двумя величинами.
Test
14 Июл 2016
Re: Ещё проще!
Цитата:
глайд -- это отношение расстояния до точки местности, в которую "втыкается" твоя текущая линия полёта, к твоему превышению над этой точкой.
В общем, да. Но такое определение применило больше к посадочной глиссаде. На больших высотах полета положение этой точки и не точно, и зависит от рельефа, да и по времени полета, а также наличию потоков - может меняться довольно сильно.
Главное, чтобы толкование этого термина "глайд" было одинаковым в разговоре.
ryhor
пилот выходного дня
14 Июл 2016
Re: Стало понятнее
дело не в заумных теориях
дело в том, что отношение горизонтальной и вертикальной скорости и есть котангенс угла планирования в данную секунду. По определению этого самого котангенс.
при усреднении за кусочек времени - отношение пройденого горизонтально к пройденому вертикльно и есть котангенс опять таки по определению что такое котангенс.

99.99% пилотов вполне легко поймут это отношение.
а слово котангенс - да это красиво и все такое, но "противопоставлять" котангенс и его определение (отношение того к сему) это есть те самые "сложности" которых нет.
Test
14 Июл 2016
Re: Стало понятнее
Цитата:
дело в том, что отношение горизонтальной и вертикальной скорости и есть арктангенс угла планирования в данную секунду. По определению этого самого арктангенса.
при усреднении за кусочек времени - отношение пройденого горизонтально к пройденому вертикльно и есть арктангенс опять таки по определению что такое арктангенс.
99.99% пилотов вполне легко поймут это отношение.
Нужно просто спросить несколько пилотов, чтобы разубедиться в такой уверенности.
Любая половина из этих самых 99,99% даже не скажет, что такое арктангенс.
Оперировать функцией угла планирования, тогда как всех интересует "долечу
или нет?" - бессмысленно, даже если понимать физический смысл соотношений.
vmaya
пилот выходного дня
14 Июл 2016
Re: Стало понятнее
Котангенс, сейчас речь про котангенс
F1yer
пилот XC
14 Июл 2016
Re: Стало понятнее
Цитата:
Цитата:
отношение горизонтальной и вертикальной скорости и есть арктангенс угла планирования в данную секунду.

Любая половина из этих самых 99,99% даже не скажет, что такое арктангенс.
Тут как минимум две ошибки.
Во-первых "арктангенс угла" не может быть, ибо арктангенс это и есть угол.
Во-вторых, если брать отношение горизонтальной и вертикальной скорости, это будет число, то угол планирования есть аркКОтангенс этого числа.
Вот если взять отношение вертикальной к горизонтальной, тогда будет арктангенс.
ingener
пилот выходного дня
14 Июл 2016
Re: Стало понятнее
Цитата:
Леша, даже раздел «Теория» не мешает нам понять, что всякие арктангенсы и прочие сложности не интересны 99,99% пилотов.
А что мешает этим 99,99% пилотов не лезть в раздел теория и не навязывать свою неграмотность пилотам, стремящимся поточнее перенять опыт других пилотов? Для чего необходимо единое понимание терминов. Да и арктангенсы и арккотангенсы - не такая уж и большая сложность. Во всяком случае до сих пор входят в школьную программу, несмотря на неуклонный процесс ее дебилизации.
... (есть еще ответы) ...
Explorer
пилот выходного дня
14 Июл 2016
Re: предлагаю "вкопаться" в определение этого самого котангенса...
Цитата:
а xcsoar почему то лихо рисует "+" перед числом в поле GR при наборе и не краснеет при этом.
Да! и для того чтобы он начал показывать цифры (вместо +-), набор или снижение должен быть стабильным, и данных с GPS должно быть достаточно для расчета вашей "текущей" путевой скорости.
F1yer
пилот XC
14 Июл 2016
Re: Копаем дальше
Цитата:
Насколько я понимаю, "GR в приборах" -- это арктангенс угла планирования.
Тогда уж, если писать точно, то не "угла планирования", а угла наклона траектории полета относительно земли (горизонта).
Test
14 Июл 2016
Re: Копаем дальше
Осталось посмотреть в какой-нибудь википедии определение угла планирования.
F1yer
пилот XC
19 Июл 2016
Re: Копаем дальше
Верный ход мысли... хоть в википедии, хоть в учебнике, разницы не будет.
И если сформулировать что такое планирование, то из этого неумолимо будет следовать, что угол планирования (glide angle) это арккотангенс качества, то есть отношения Cy/Сх.

PS когда ребенок окунает колечко в мыльный раствор и пускает кучу пузырей и они летят по ветру, то это никак не "планирование" Хотя вроде и полёт, с виду...
theoretic
АвторТемы
19 Июл 2016
Вот с этим и борюсь
Цитата:
И если сформулировать что такое планирование, то из этого неумолимо будет следовать, что угол планирования (glide angle) это арккотангенс качества, то есть отношения Cy/Сх.

Ой, а почему у меня тогда угол планирования в одном и том же полёте скачет в пределах от долей градуса до 90 градусов? Может, у моего параплана такая странная поляра -- с качеством в диапазоне от нуля до нескольких сотен?
F1yer
пилот XC
19 Июл 2016
Re: Вот с этим и борюсь
Та шо ж такое, пройдите теорию что ли





Какой это учебник даже называть не буду, хотя очень известный... так как везде одно и тоже.


Не путайте угол планирования с углом траектории.
И это уже писалось, что тут непонятного... и ссылка NASA давалась
Редактировалось: F1yer (20 Июл 2016), всего редактировалось 2 раз(а)
ingener
пилот выходного дня
20 Июл 2016
Re: Вот с этим и борюсь
Цитата:
Какой это учебник даже называть не буду, хотя очень известный... так как везде одно и тоже.
Блиииин...
Именно потому, что во всех учебниках изображен сферический угол планирования в вакууме, а короткого и более нужного парапланеристам термина нет, Теоретик и предложил нужный парапланеристам котангенс угла планирования относительно земли называть глайдом. И не путать глайд с аэродинамическим качеством. Вполне логично. Тем более что за рубежом в параланерной литературе этот термин все более часто употребляется именно в этом смысле. В частности, GR в приборах.
Редактировалось: ingener (21 Июл 2016), всего редактировалось 2 раз(а)
ryhor
пилот выходного дня
20 Июл 2016
Re: Вот с этим и борюсь
такого не бывает
Цитата:
арккотангенс угла
чисто по определению, что такое арккотангенс, впрочем сам вводивший вроде уже исправился...
вводя новые понятния желательно не путаться
ingener
пилот выходного дня
21 Июл 2016
Re: Вот с этим и борюсь
Цитата:
такого не бывает
Спасибо, что поправили. На самом деле так часто приходится пользоваться тригонометрическими функциями, что пишу на автомате, не думая. Автомат подвел.
Explorer
пилот выходного дня
21 Июл 2016
Re: Вот с этим и борюсь
Это к тому что параплан с заявленным качеством скажем 8.7 - 9.0 (9.0) может лететь при определенных условиях с "глайдом" (GR) этак в 32.0 и более? причем здесь отношения Cy/Сх? относительно какой системы координат вы это измеряете?
Цитата:
Во время полёта самолёт может описывать сложную траекторию в пространстве. Для описания этого движения вводят оси, связанные с самолётом, и описывают их движение относительно другой системы координат, например, земной. Эта система координат движется и вращается вместе с самолётом.

Связанная система координат — это система координат, используемая для анализа движения воздушных судов в механике полета. Она состоит из продольной, поперечной и вертикальной осей, которые проходят через центр масс объекта.

Связанная система координат.
Редактировалось: Explorer (21 Июл 2016), всего редактировалось 1 раз(а)
theoretic
АвторТемы
14 Июл 2016
Виноват, исправляюсь
У меня с этой тригонометрией какая-то дислексия образовалась, ей-богу. Надо исправляться. Спасибо за внимательность!

Глайд -- это КОТАНГЕНС угла планирования.
Угол планирования -- соответственно АРККОТАНГЕНС глайда.
F1yer
пилот XC
14 Июл 2016
Re: Виноват, исправляюсь
Да, не арктангенс, а котангенс. Можно счесть это очередной опиской(?). Вашей.
Но я писал совсем о другом. Вы ничего не поняли.
Explorer
пилот выходного дня
14 Июл 2016
Re: Копаем дальше
Цитата:
Если считать, что GR -- это аэродинамическое качество, то оно никак не зависит от траектории полёта.
зачем вот-так связывать эти два разных термина GR и аэродинамическое качество? Как известно аэродинамическое качество константа "L/D" Lift-to-drag ratio соотношение подъемной силы к силе сопротивления (способность крыла преобразовывать скоростной напор в подъемную силу) аэродинамическое качество, это то качество которое вообще способен развить аэродинамический профиль> крыло> вся конструкция в целом, "L/D" лишь иногда может совпадать GR которое рассчитывается прибором (без учета воздушной скорости)
jury
14 Июл 2016
Теоретик всех запутал в самом начале, а вы введётесь.....
Упущена маааааленькая деталь. АК это отношение перечисленных параметров при неизменном угле атаки. Другими словами константой можно назвать АК только если крыло летит с одинаковым углом атаки весь полет. если бы это была константа определяющая лётные характеристики ЛА, то не было бы понятия Максимальное аэродинамическое качество ЛА. А такой термин есть. Максимальное значение аэродинамического качества для ЛА соответствует наивыгоднейшему углу атаки для осуществления планирования на максимальную дальность в спокойной атмосфере. Другими словами, изменяя угол атаки, мы управляем АК своего параплана. Изучение поляры, и методов управления парапланом через измените угла атаки, на мой взгляд, гораздо полезнее, чем вспоминать подзабытые геометрические термины. В прочим, почему бы и нет
Explorer
пилот выходного дня
15 Июл 2016
Re: Теоретик всех запутал в самом начале, а вы введётесь.....
Цитата:
Упущена маааааленькая деталь. АК это отношение перечисленных параметров при неизменном угле атаки.
нет, конкретному угла атаки, соответствует конкретное АК, собственно для этого и строят поляры, и эти значения фиксируют в документации ЛА что и являются его тех. характеристикаи.
jury
15 Июл 2016
Re: Теоретик всех запутал в самом начале, а вы введётесь.....
Да. Поляра, как зависимость горизонтальной и вертикальных скоростей при условии поддержания максимального АК в каждой конкретной точке. Это характеристика. А просто термин АК может применятся и к профилю крыла как отношения подьемной силы к лобовому сопротивлению. Как мы поставим профиль в трубе, такое качество и получим.
theoretic
АвторТемы
15 Июл 2016
Чего?
Цитата:
Поляра, как зависимость горизонтальной и вертикальных скоростей при условии поддержания максимального АК в каждой конкретной точке.

Интересно, как можно "поддерживать максимальное АК в каждой конкретной точке"? Сможете объяснить?
jury
15 Июл 2016
Re: Чего?
А чего не понятного? Ставим точку в любом месте на линии поляры. Горизонтальной скорости Y соответствует вертикальньная скорость X. Достигается эта скорость X только если крыло летит с максимальным АК. Theoretic!!!! При всём уважении, Вы меня пугаете!! не Вы ли писали, что акселем нужно пользоваться как педалями авто на горном серпантине для достижения лучшего результата? А лучший результат в нашем виде авиации (хотел написать суецида ) достигается при поддержании макс. аэродинамического качества в течении всего полёта. Кроме финального догона или принудительной посадки.
ryhor
пилот выходного дня
16 Июл 2016
Re: Чего?
Цитата:
при условии поддержания максимального АК в каждой конкретной точке

теоретик намекает что в данной точке поляры ничего "поддерживать" уже не надо - точка на поляре полностью задает состояние системы (и по определению и есть макс) и любые попытки не поддерживать в ней макс АК обречены на провал.
впрочем это вообще к любому графику y = f(x) относится где и х и y есть одномерные.
theoretic
АвторТемы
16 Июл 2016
Конгениально!
Цитата:
Ставим точку в любом месте на линии поляры. Горизонтальной скорости Y соответствует вертикальньная скорость X. Достигается эта скорость X только если крыло летит с максимальным АК.

Совершенно потрясающая интерпретация поляры. Никогда ничего подобного не встречал.

Вообще-то поляра конкретного параплана определяет ВСЕ ВОЗМОЖНЫЕ СОЧЕТАНИЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ И ВЕРТИКАЛЬНОЙ ВОЗДУШНОЙ СКОРОСТИ для этого параплана. А каждая точка такой поляры -- это как раз одно из таких сочетаний. Задав определённую горизонтальную скорость, мы никак не можем "играть" вертикальной скоростью. Она однозначно задана выбранной нами горизонтальной скоростью, может иметь одно-единственное значение.

Теперь вспомним про оптимизацию глайда.

Как ни странно, глайд зависит не только от выбранной нами точки на поляре (или, если угодно, от выбранной нами горизонтальной воздушной скорости), но и от поведения воздуха рядом с крылом. И можно рисовать кривулины, которые показывают зависимости вертикальной ПУТЕВОЙ скорости от горизонтальной ПУТЕВОЙ скорости. Но, в отличие от поляры (которая у крыла всегда одна), таких кривулин можно нарисовать бесконечное множество. Потому что воздух рядом с крылом может принимать бесконечное количество разных состояний. Точнее, очень разными могут быть ветер и вертикальные движения воздуха.

Условно назовём каждую такую кривулину "полярой путевых скоростей". Получить такие "поляры" очень просто. По форме они ничем не отличаются от поляры воздушных скоростей, но ветер сдвигает такую "поляру" влево-вправо, а вертикальные движения -- вверх-вниз. Ещё точнее: попутный ветер сдвигает "поляру путевых скоростей" вправо (встречный -- влево), "нисходняк" -- сдвигает вниз (а восходящий поток -- сдвигает вверх).

Как определить минимальный угол планирования (или, что то же самое, максимальный глайд) в условиях ветра и вертикальных потоков? Очень просто. Провести из начала координат касательную к нашей "как-бы-поляре", построенной с учётом поведения воздуха. Естественно, при разных состояниях воздуха эта касательная будет касаться "поляры путевых скоростей" в разных её точках. Чем сильнее встречный ветер -- тем левее уходит "поляра путевых скоростей", тем правее на ней уходит точка максимального глайда. Чем сильнее "нисходняк" -- тем ниже уходит "поляра путевых скоростей", тем правее на ней уходит точка максимального глайда. Остальные выводы можно сделать самостоятельно.

И напоследок -- про...

Цитата:
А лучший результат в нашем виде авиации достигается при поддержании макс. аэродинамического качества в течении всего полёта. Кроме финального догона или принудительной посадки.

Это неплохое первое приближение. Но не более. Теория МакКриди для парапланов, конечно, работает не ахти -- но всё-таки работает. Просто в специфичном виде. Как-то так:

Чем выше вероятность попасть в поток в конце перехода, чем сильнее ожидаемый поток, чем меньше до него расстояние -- тем больше можно превышать скорость максимального глайда в процессе перехода. До сильного гарантированного потока важно дойти за минимальное время. Потери высоты, связанные с намеренным занижением глайда, будут быстро скомпенсированы быстрым набором в таком потоке.

Чем меньше вероятность попасть в поток, чем он слабее, чем больше до него расстояние -- тем ниже можно держать скорость на переходе. Если нет уверенности в том, что поток впереди достаточно надёжен, можно идти на скорости ниже скорости максимального глайда. При этом -- непрерывно оценивать вероятность найти поток и прилететь в него. Лучше долететь до гарантированного потока на 10 минут позже, чем не найти потока на 10 минут раньше. Если впереди зона без очевидных потоков -- то лучше вообще не идти на переход, а остаться в слабом потоке до прояснения ситуации с термиками впереди по маршруту.
vmaya
пилот выходного дня
15 Июл 2016
Re: Копаем дальше
Glide Ratio, я как рядовой, не особо подкованный в теориях пилот, понимаю так:
Glide - скольжение, планирование
Ratio - мат. отношение

И все, ни какой то там угол, котангенс, артангенс или аркскотангенс, или какой то сложный синтез из угла атаки, силы ветра, путевой скорости и т.п текущих условий. А просто: отношение длины к высоте, в данном случае отношение расстояния полета к изменению высоты ЛА, за энное кол-во времени. Алексей, пожалуйста, не усложняйте это понятие!
Я не совсем понимаю алгоритм по которому различные приборы рассчитывают этот самый GR, но кажется вполне логичным что он не может быть постоянным, а изменяется в зависимости от условий полета.

Хотя конечно стоит уточнить: по отношению к какой точке нужно отмерять изменение позиции ЛА, что бы определить расстояние и изменение высоты полета.
Вопрос спорный, я могу только предположить что по отношению к некой точке произвольно взятой в воздухе в котором перемещается ЛА. Но, было бы неплохо, что бы кто ни будь указал на авторитетное утверждение и первоисточник.
Редактировалось: vmaya (15 Июл 2016), всего редактировалось 2 раз(а)
jury
14 Июл 2016
Re: Ликбез: качество, глайд и иже с ними
Цитата:
АК на каком-либо полётном режиме является технической характеристикой ЛА и никак не зависит от условий, в которых проходит полёт. Это тоже важно запомнить
Здесь есть неувязка с которой все и началось. Поскольку АК является константой только при неизменном угле атаки, то ни как нельзя говорить о АК как о технической характеристики ЛА которая не зависит от условий полёта. Меняются условия полёта, меняется и АК с которым летит ЛА. От мин. до макс. , так как внешние воздействия влияют на угол атаки.
F1yer
пилот XC
15 Июл 2016
Re: Ликбез: качество, глайд и иже с ними
Это ладно, режим на переходе близок к установившемуся.
Там в начальном посте есть ляп, я не сразу его заметил, а рядовой читатель вообще вряд ли заметит, проглотит и "плюсик" ещё поставит.
Я об этом:

Цитата:
Определение 2. Угол планирования (УП) -- это угол между проекцией путевой скорости ЛА на вертикальную плоскость и плоскостью земли.

Вот так "ликбез"!...


Угол планирования это арккотангенс качества! Это характеристика ЛА, а не полёта!

А в полете данные берутся из gps, фигурирует разумеется уже скорость относительно земли, то есть путевая... Но угол, например с попутным ветром, это будет НЕ "угол планирования", а угол наклона траектории ЛА относительно земли!

Коли за такие "ликбезы" берёшься, то такие ляпы недопустимы! :x

https://en.wikipedia.org/wiki/Gliding_(flight)#Glide_ratio

Цитата:
Glide ratio (or "finesse") is the cotangent of the downward angle, the glide angle

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/glidang.html
theoretic
АвторТемы
15 Июл 2016
Где Флайер, там Википедия
Мда. Кормиться данными из вики, да ещё нерусской -- последнее дело. Не то чтобы там неправильное изложение, но оно несистематичное. Вики -- это куча более-менее правильных фактов, почти никак не связанных друг с другом. И на это накладываются почти неизбежные ошибки перевода, когда речь идёт о нерусских вики.

Цитата:
Угол планирования это арккотангенс качества! Это характеристика ЛА, а не полёта! А в полете данные берутся из gps, фигурирует разумеется уже скорость относительно земли, то есть путевая... Но угол, например с попутным ветром, это будет НЕ "угол планирования", а угол наклона траектории ЛА относительно земли!

Откуда такое определения? Из википедии? Что-то я в этих определениях не уверен. Дадите ссылки на первоисточники? Не википедии, а какие-нибудь приличные авиационные учебники?
F1yer
пилот XC
15 Июл 2016
Не к чему больше...
... прикопаться?
Причём тут википедии? Ссылка на англоязычный текст была дана лишь как дополнение, там есть соответствующая строчка про угол планирования, приведена в цитате. Англоязычный источник выбран в том числе и потому, что изначально, здесь и раньше, шла речь о глайде, это слово не русское, а англоязычное, glide.
Вторая ссылка на источник NASA. Тоже не нравится?
Да и не в ссылках дело, суть изложена выше них.

Ещё раз страница из NASA

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/glidang.html

если нажать в нижней части текста "another page", переходишь на следующую страницу, где пишется и показывается что такое glide angle

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/glidvec.html

Хотя это и без NASA должно быть понятно.

Если так нужен русский учебник, то можно прочитать Жаброва "Теория полета и пилотирования самолета", стр. 166

PS а вообще всё это такая элементарщина... в чём смысл этой темы, что за открытия тут преподносятся, совершенно непонятно.
Пока что единственный результат, это что часть участников, включая автора темы, то и дело путается в котангенсах и арктангенсах.
theoretic
АвторТемы
15 Июл 2016
Не люблю троллей
Вернусь-ка к сути обсуждения.

Есть жаргонное слово "глайд". Народ его активно применяет, но при этом нет чёткого понимания, что это такое. Можно слышать два типа фраз с этим словом:

1. -- У моего крыла хороший глайд!

2. -- На переходе у меня был хороший глайд!


В первом случае словом "глайд" обозначают техническую характеристику крыла -- аэродинамическое качество. Во втором речь идёт о параметре траектории полёта -- величине, связанной с углом наклона траектории (для любителей википедий -- для планирующих ЛА этот угол также называют углом планирования). Численно эта величина равна котангенсу угла планирования. И именно эту величину показывают флайт-компьютеры.

Не люблю путаницу и использование одного и того же слова для обозначения разных вещей. Отсюда и обсуждение.

Ещё раз: предлагаю использовать слово "глайд" только и только для описания угла планирования (он же -- угол наклона траектории). "Глайд" -- НЕ техническая характеристика параплана, хотя он и зависит в т.ч. от аэродинамического качества.

P.S. Учебник Жаброва, конечно, хорош. Но это учебник для самолётчиков, которые не очень-то интересуются планированием при наличии ветра. Поэтому им проще считать, что угол планирования определяется только и только качеством самолёта.
F1yer
пилот XC
15 Июл 2016
Тролль это...
тот кто путает вполне ясные вопросы...
Тут чуть ли не вся тема вышла распутывание терминов и арккотангенсов, с вопросами зачем они тут вообще.
Чтобы не было путаницы, лучше было поступить так:
разделить изложение на три части, отделив их пробелами побольше:

1. Академические определения качества, угла планирования ЛА и прочего.

2. Краткие сведения что и как показывают флай-компы, с примерами, и что там вводится как исходные данные и т.д. Например в XCSoar разных GR штук шесть, насколько помню, а вводится в прибор даже не качество, а вся поляра ЛА. Уточнив что флай-комп данные полёта берет из gps, то есть фигурирует скорость относительно земли.

3. Рассмотреть термин "глайд" а также glide, как применяемый в обиходе, как в русском парапланерном слэнге, так и английском. Насколько я читал, как правило имеется в виду аэродинамическое качество параплана, его пологий угол планирования.
d-moll
20 Июл 2016
Есть такое понятие - корректность (однозначность) определения
Раз уж давать определения, то корректно. Определение 2 формально не выглядит корректным, так как существует бесконечное количество вертикальных плоскостей (если считать плоскость земли горизонтальной), и для одного трёхмерного вектора путевой скорости получается бесконечное количество проекций.
Требуется, по-моему, либо исправление этого определения, либо доказательство, что проекция не зависит от выбора вертикальной плоскости.
Замечу, что вертикальная ПРЯМАЯ уже единственна, и, возможно, замена плоскости на прямую исправляет ситуацию.
vmaya
пилот выходного дня
20 Июл 2016
Re: Есть такое понятие - корректность (однозначность) определения
Не усложняйте определение. Всем понятно что подразумевается ортогональное (параллельное) проектирование. В нашем случае интересует только длина проекции вектора (отрезка) на плоскость, которая будет одинаковая на любой параллельной плоскости. Либо надо будет определение дополнять базисными геометрическими понятиями)))
Test
20 Июл 2016
Re: Есть такое понятие - корректность (однозначность) определения
Для наших практических целей мы вполне можем ограничиться простыми терминами:
- вверх
- вниз
- вперед
- назад
- низэнько-низэнько
- долетим - не долетим
- снижаюсь
- поднимаюсь

А то напридумывали какие-то тангенсы, углы и прочие сложности.
d-moll
20 Июл 2016
Re: Есть такое понятие - корректность (однозначность) определения
Во-первых, раз мне не понятно, значит понятно уже не всем.
Во-вторых, Ваше замечание ещё более не понятно. Речь идёт о том, что вертикальных НЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ попарно плоскостей бесконечное множество. Даже проходящих через одну вертикальную прямую.
Получение аттестата о полном среднем образовании свидетельствует о знакомстве с базовыми понятиями стереометрии, а для не имеющих такового, видимо надо как-то по-другому излагать.
F1yer
пилот XC
21 Июл 2016
Re: Есть такое понятие - корректность (однозначность) определения
Вообще-то тут не мешает разобраться что такое "путевая скорость".
По определению это скорость перемещения ЛА относительно земной поверхности.
То есть скорость и направление движения точки-проекции ЛА на эту поверхность. Вектор путевой скорости может "смотреть" вправо-влево, но всегда будет в горизонте, исходя из своего определения.
Поэтому формулировка "проекция путевой скорости ЛА на вертикальную плоскость..." не имеет смысла.

Есть термин "земная скорость ЛА". Вот в нем учитывается угол наклона вектора скорости к горизонту, в отличие от путевой...
Формулировка определения угла наклона траектории ЛА будет такая:

Угол наклона траектории - угол между направлением земной скорости ЛА и горизонтальной плоскостью нормальной системы координат.

В случае спокойного воздуха угол планирования ЛА, определяемый качеством, совпадает с углом наклона траектории.
При наличии ветра, нет.
Explorer
пилот выходного дня
22 Июл 2016
Re: Есть такое понятие - корректность (однозначность) определения
Цитата:
В случае спокойного воздуха угол планирования ЛА, определяемый качеством, совпадает с углом наклона траектории
Верно!


Системы координат применяемые в авиации
Test
21 Июл 2016
Re: Есть такое понятие - корректность (однозначность) определения
Это у вас профессиональное. Этакое наивное знание, что математику изучают, чтобы запомнить все термины и определения.
А в реальной жизни достаточно арифметики, чтобы перекрыть все бытовые и большинство профессиональных потребностей.
Кстати, вполне можно обойтись без синусов, косинусов, плоскостей и прочих евклидовых геометрий.
F1yer
пилот XC
20 Июл 2016
Re: Есть такое понятие - корректность (однозначность) определения
Вы правильно обратили внимание на путаницу номер 2.
Номер 2 потому, что номер 1 - это путаница, про которую я уже писал... в определении угла планирования, в правильном, фигурирует, если говорить о соотношении скоростей, воздушная скорость ЛА, а не путевая.
А про плоскости верно, например если ветер боковой... получится совсем неразбериха, если попытаться применять определение из заглавной статьи темы.

ps в правильном определении УП никакие дополнительные плоскости и проекции не нужны, так как вектор силы веса ЛА и вертикальной скорости всегда направлен вертикально вниз, ось X системы отсчёта горизонтальна... Куда бы ни летел ЛА, имеется вертикальная плоскость, образуемая вектором силы тяжести и вектором скорости ЛА, в которой и расположены все силы и скорости. Никаких вопросов не возникает в принципе.
mmm
пилот выходного дня
03 Авг 2016
Re: Ликбез: качество, глайд и иже с ними
позанудствую. так всё красиво и доходчиво но есть неаккуратные формулировки которые практически исключают возможность разобраться в этом тексте тому кто раньше не знал перечисленные тут факты.

Цитата:
Поэтому допущение о том, что отношение ПС/СС всегда будет строго равным отношению Cy/Cx.
смысл фразы ускользает.... допущение что? видимо автор хотел сказать что допущение приемлемо, верно и т.п.

Цитата:
Определение 2. Угол планирования (УП) -- это угол между проекцией путевой скорости ЛА на вертикальную плоскость и плоскостью земли.
на какую вертикальную плоскость? на любую? тогда мы получим любой угол от, собственно, УП до 90 градусов в зависимости от того какую именно вертикальную плоскость выберем. видимо имелась в виду верт. плоскость в которой находится вектор скорости. но тогда вектор скорости и его проекция полностью совпадут.

по этому достаточно просто сказать что это угол вектора скорости к горизонту. или угол между вектором скорости и горизонтальной плоскостью. всё, без всяких проекций. слово вектор можно опустить, но для субъективной удобочитаемости лучше оставить.

и таки да - земля не плоская.

повторюсь - по существу изложенного категорически согласен.

Цитата:
АК на каком-либо полётном режиме является технической характеристикой ЛА и никак не зависит от условий, в которых проходит полёт. Это тоже важно запомнить.

ЗЫ
вот эта фраза тоже очень спорная, но об этом уже написали. в ней внутреннее противоречие. в общем случае полетный режим это совокупность условий полета (или что имел в виду автор?) по этому нельзя зафиксировать одно и свободно менять другое. ну либо надо дать оговорку о каком режиме и каких условиях идёт речь, но так чтобы не слишком громоздко.

ЗЗЫ
и УП академически это всё же аэродинамическая характеристика, а не путевая.

по этому всё же не угол планирования, а угол наклона траектории.
Редактировалось: mmm (03 Авг 2016), всего редактировалось 2 раз(а)

  Форумы paraplan.ru ParaForum Теория Ликбез: качество, глайд и иже с ними