Question:
Pourquoi les spoilers montés sur les ailes ne peuvent-ils pas être utilisés pour accentuer les approches?
Sean
2019-04-12 08:27:05 UTC
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Dans un commentaire sur cette réponse à ma question précédente sur les aérofreins arrière (absence de), @JohnK déclare:

Vous ne verrez pas de vol spoilers (freins de vitesse) utilisés pour accentuer les approches. Vous devez être 10kt au-dessus de Vref pour les étendre sur un CRJ900 et vous ne devriez pas être si chaud en premier lieu, et vous n'êtes pas autorisé à les utiliser en dessous de 300 pieds.

Pourquoi faut-il aller anormalement vite pour ralentir avec les spoilers, et pourquoi ne peuvent-ils pas être utilisés à basse altitude (d'autant plus que, tout comme avec les aérofreins, il me semble que l'extension des spoilers serait un Une méthode de ralentissement plus sûre que de tirer complètement la manette des gaz serait, car si une remise des gaz devenait nécessaire, les spoilers peuvent se rétracter beaucoup plus rapidement que les moteurs ne peuvent passer du ralenti à TOGA)?

Les moteurs ne sont jamais au ralenti en approche jusqu'à l'arrondi d'atterrissage pour cette raison exacte.
Ils SONT utilisés pour accentuer les approches - demandez à quiconque a déjà piloté des planeurs. Pour savoir pourquoi certains avions ne les utilisent pas ou n'autorisent leur utilisation que dans des circonstances particulières, vous devez demander aux concepteurs. Mais je dirais qu'une grande partie de la raison pour laquelle ils ne sont pas utilisés dans les avions de ligne commerciaux est que l'étranglement du moteur produit une approche suffisamment raide - c'est la différence entre le rapport de plané de 12: 1 d'un avion de ligne typique par rapport au 50: 1 ou plusieurs planeurs.
Cinq réponses:
user71659
2019-04-12 09:53:27 UTC
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Ils peuvent. L'Airbus A318 et l'Embraer E190 le font tous deux en mode d'approche raide. Vous pouvez voir les spoilers étendus dans cette vidéo d'un atterrissage en A318 et une approche similaire dans un E190 à l'aéroport de London City.

En remontant plus loin, le Lockheed L-1011 a fait cela avec un système appelé Direct Lift Control. Lorsque les volets d'atterrissage ont été sélectionnés, les spoilers ont soulevé un montant fixe. De petits mouvements sur le joug ont soulevé ou abaissé les spoilers au lieu de régler les ascenseurs. Cela a permis une approche et un atterrissage très doux.

Le point commun est que ces avions utilisent l'électronique pour le contrôle du spoiler. C'est trop compliqué de faire cela dans un système de commande de vol par câble. Vous devez faire en sorte que le système rétracte rapidement les spoilers dans des cas tels que la remise des gaz et les cales. Si je me souviens bien, le mode d'approche raide sur l'A318 active un ensemble différent de gains sur les boucles de commande de vol pour de meilleures qualités de maniabilité dans cette configuration.

Enfin, un certain nombre de chasseurs ont le même système, et certains planeurs les pilotes le font manuellement.

Le F14 avait DLC pour aider avec les approches de transporteur. L'A6 utilisait des spoilers au lieu d'ailerons. Certains pilotes les affineraient et agiteraient les ailes pour faire alterner les spoilers gauche et droit, pour faire tomber l'avion sur une pente sans modifier l'angle de tangage.
Idem l'EA-6B!
John K
2019-04-12 18:27:13 UTC
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Le principal problème est la nécessité de gérer le taux de chute vertical de votre poubelle en aluminium de 100000 lb et plus et les risques d'atterrissages difficiles.

Bien qu'ils soient souvent appelés freins de vitesse, l'effet principal du vol spoilers est d'augmenter le taux de chute (sans accélérer). Lors d'une approche à l'atterrissage à des vitesses de jet typiques d'environ 130 kt, vous ne voulez pas descendre plus d'environ 700 à 800 fpm (à peu près ce que vous obtenez à cette vitesse sur une pente de 3 degrés). Plus de 1000 pi / min est généralement considéré comme une approche non stabilisée et nécessite une remise des gaz si à ce taux de chute inférieur à 1000 pieds avec de nombreuses compagnies aériennes.

Dans la configuration d'atterrissage sur une pente de descente ILS de 3 degrés, vous volez 99,9% du temps, vous aurez normalement besoin d'une poussée considérable, et de petits ajustements de pas et de poussée sont plus que suffisants pour maintenir précisément la pente et le taux de chute.

Le problème est d'avoir des taux de chute élevés près du sol et de devoir arrêter le puits au fond avec toute cette masse / intertia en descente, alors que le seul outil que vous avez à faire est pour augmenter la portance globale en cabrant. Une fois que le puits haut est établi, rentrer les spoilers de vol n'aide qu'un peu et il faut se cabrer (et ajouter de la poussée, mais ça va être retardé).

Sur les avions de ligne avec des lattes de bord d'attaque et des volets multi-fentes qui sont super traînants en configuration d'atterrissage, sauf si vous avez une marge d'énergie significative au-dessus de Vref, la capacité d'arrêter le taux de chute avec le tangage est limitée et là il y a peu de marge d'erreur. Obtenez un peu en dessous de Vref et tirez le pitch, et il ne se passe pas grand chose jusqu'à ce que la poussée monte. En conséquence, il y a un risque élevé que vous continuiez à couler à travers la fusée d'atterrissage et que vous frappiez fort.

J'ai piloté à la fois le CRJ200 d'origine avec des bords d'attaque durs et les versions 700/900 ultérieures avec des lattes, et le 200 est en fait l'avion le plus indulgent pour atterrir car il est moins traînant dans la configuration d'atterrissage et aime rouler au lieu de tomber en dehors. Vous passez au ralenti à 50 pieds sur un 200 mais devez laisser le courant jusqu'au début de la fusée dans les lattes. Entre cela et le train de remorquage, de beaux atterrissages avec le 200 sont sans effort. Les atterrissages durs arrivent aux pilotes qui passent du 200 au 7/900 en tirant trop tôt de la puissance.
Jan Hudec
2019-04-12 16:40:12 UTC
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Les spoilers sont appelés spoilers, car ils fonctionnent en gâchant la portance .

Pour ralentir l'avion, ou le faire descendre plus vite, il doit dissiper l'énergie et cela signifie augmenter traîne. La perturbation du flux d'air au-dessus de l'aile crée beaucoup de traînée en raison de la stagnation derrière les spoilers, et une traînée induite supplémentaire lorsque la répartition de la portance est poussée plus loin de l'optimum. Après l'atterrissage, une perturbation de la portance met également plus de poids sur les roues, ce qui rend les freins plus efficaces.

Le prix à payer est, cependant, que l'avion vole à un angle d'attaque plus élevé pour compenser la réduction de la portance , et cela signifie plus proche du décrochage. Cela signifie que l'avion ne doit pas voler aussi lentement pour maintenir la marge de sécurité, et ne doit pas utiliser de spoilers à basse altitude où il n'y aurait pas assez de hauteur pour récupérer en cas de décrochage.

Les planeurs utilisent normalement des spoilers jusqu'à l'atterrissage. Sans moteur, c'est leur seul moyen de réguler le taux de perte d'énergie. Cependant, un planeur léger et lent peut se permettre de voler près du décrochage, car il peut être récupéré très rapidement après avoir rétracté les spoilers. Leurs spoilers ont également tendance à être relativement petits, donc ils ne permettent pas ces approches raides.

Les avions de ligne sont cependant une autre affaire. Ils ont beaucoup d'inertie, ce qui les fait réagir assez lentement aux commandes. Combiné à leur vitesse beaucoup plus élevée, le décrochage dû à des spoilers laissés de côté un peu trop longtemps est un problème beaucoup plus important. Leurs spoilers sont également plus grands car leurs fonctions principales sont le déchargement de la portance au sol et la descente d'urgence, qui se déroule normalement à la vitesse maximale autorisée.

Comme mentionné par @ user71659, certains avions utilisent des spoilers pour approche raide, par exemple A318. Mais l'A318 a une vitesse de décrochage inhabituellement faible car il utilise les mêmes ailes que l'A320 qui sont grandes pour son poids, et son ordinateur de commande de vol est programmé pour rétracter les spoilers (et enrouler les moteurs) s'il s'approche trop du décrochage.

Il serait également possible que le spoiler ne s'étende que légèrement, ou seulement certains d'entre eux, pour des approches plus raides. Cependant, les approches raides sont rares, elles ne valent donc pas la complexité supplémentaire du système de contrôle pour la plupart des avionneurs et compagnies aériennes.

Je ne suis pas vraiment la logique ici. Certes mon expertise porte sur les planeurs, mais la voici: si vous venez avec des spoilers ouverts oui, la vitesse de décrochage est plus élevée, mais vous pouvez aussi voler plus près de la vitesse de décrochage car la fermeture des spoilers est un moyen instantané de récupérer de la portance. Dans les planeurs cela fonctionne extrêmement bien, des atterrissages plus courts et plus fluides sont obtenus en venant avec des spoilers ouverts en finale.
@Jan Hudec, aucune insulte intentionnelle, mais votre premier paragraphe se lit comme une étude de cas en ratant le point. Vous dites que parce que la portance est réduite, l'avion doit voler à un angle d'attaque plus élevé et augmenter sa vitesse pour contrer. Techniquement, vous avez raison, mais tout l'intérêt d'utiliser des spoilers ou des freins de vitesse est de ralentir et d'augmenter le taux de descente. Pourquoi contrecarrer les effets mêmes que vous essayez d'obtenir?!
@MichaelHall: Je vais essayer de le reformuler. L'intérêt d'utiliser des spoilers est en effet de ralentir et d'augmenter le taux de descente, mais cela signifie dissiper de l'énergie en augmentant la traînée et c'est un moyen de créer beaucoup de traînée. Mais cela a cet inconvénient. Je ne voulais pas vraiment expliquer le but, seulement l'effet secondaire, car cela est pertinent pour la question en question.
@MartinArgerami, Je prends essentiellement la limitation citée de CRJ900 à sa valeur nominale. Si les spoilers ne sont pas autorisés en dessous de Vref + 10, il n'y a pas beaucoup de raisons possibles en plus qu'il est considéré comme trop dangereux.
La traînée @JanHudec, n'est pas vraiment un effet secondaire, la traînée est le principal effet. Le ralentissement est en fait un effet secondaire de la traînée, mais encore une fois, si vous les éteignez, c'est ce que vous voulez faire évidemment. Votre modification est meilleure, mais je n'aime toujours pas cette phrase: "Un angle d'attaque plus élevé signifie plus proche du décrochage. Cela signifie que l'avion doit voler plus vite pour maintenir la marge de sécurité" Encore une fois, techniquement, il n'y a rien d'incorrect dans cette déclaration, mais quand étendre les spoilers et ensuite accélérer pour augmenter la marge de décrochage?
@MichaelHall, Je n'ai pas dit que la traînée était un effet secondaire. J'ai dit que l'augmentation de la vitesse de décrochage était un effet secondaire, mais c'est cet effet secondaire qui est important pour cette question.
@JanHudec, OK, la distinction entre effet secondaire et effet primaire n'est pas vraiment la clé de mon propos. La ligne que j'ai citée donne l'impression qu'un pilote pourrait déployer des spoilers pour ralentir, puis réaccélérer pour augmenter la marge de décrochage parce que l'AOA avait augmenté pour maintenir l'altitude. Ce n'est pas un scénario réaliste car il n'a aucun sens. Si vous faites sauter les planches, c'est soit pour ralentir, soit pour redescendre plus vite, auquel cas vous baisseriez le nez pour maintenir la vitesse ou peut-être même accélérer. Cependant, l'accélération ne serait pas d'augmenter la marge de décrochage car vous n'auriez pas augmenté l'AOA. -
La traînée induite n'augmente pas en raison d'un angle d'attaque plus élevé, mais en raison du changement de répartition de la portance sur la portée. Je suis sûr que vous vouliez dire ceci, mais le premier paragraphe est terriblement facile à mal comprendre.
@PeterKämpf, pour être honnête, je ne suis pas trop sûr de ce qui se passe. Cependant, je pense que même si les spoilers étaient un peu étendus sur toute la durée (et que les avions de ligne les ont sur la majeure partie), cela augmenterait toujours la traînée induite, car le flux perturbé n'est pas dévié vers le bas, donc le flux restant doit être dévié davantage. , emportant plus d'énergie. Donc, dans un sens, il s'agit d'un changement de répartition de la portance entre la surface supérieure et inférieure plutôt que le long de la portée.
Les spoilers retardent le flux d'air et, par conséquent, la circulation. Les freins de vitesse sur les planeurs coupent effectivement une seule aile en trois petits morceaux parallèles qui ont tous leur propre traînée induite. La traînée induite locale est la force de circulation multipliée par le gradient de circulation sur la durée. Il n'est pas nécessaire de regarder en détail les surfaces supérieure et inférieure, seule la somme de tout compte. Les spoilers d'avion de ligne provoquent moins de traînée induite supplémentaire, mais beaucoup de traînée de pression due à un écoulement séparé, en particulier sur les surfaces supérieures des volets orientées vers l'arrière. La traînée induite est un facteur plus petit.
Carlo Felicione
2019-04-12 19:24:30 UTC
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La réponse est oui, vous POUVEZ utiliser des spoilers (en position de vol!) pour accentuer une approche. L'avion reste entièrement contrôlable et peut être évasé avant l'atterrissage avec les spoilers dans cette position.

Bien qu'il soit sûr, légal et raisonnable de le faire, cela est considéré comme un faux pas parmi les pilotes professionnels de ligne aérienne et d'entreprise car le vol haute performance interfère avec le confort des passagers, en particulier pour les voyageurs nerveux. Rendre le voyage aussi simple et sans incident que possible fait également partie du travail d'un pilote.

Robert DiGiovanni
2019-04-13 08:08:29 UTC
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Cela se résume à des freins (aérodynamique, roues et propulseurs de marche arrière) et au poids.

D'abord la stratégie pour l'avion de ligne massif: entrez aussi plat et lent que possible, posez-le et arrêtez 200 tonnes. Là, la meilleure application des aérofreins est de les avoir comme appareils de levage. Les lattes et les plats créent une aile sous et sur cambrée, qui, bien que traînante (bien ici), produit le plus de portance à vitesse lente. Les approches raides sont de sortie car la physique de l'inertie en fait une "étude de cas" des dangers d'arrondir à basse altitude et d'écraser le train d'atterrissage avec un taux de descente trop élevé. Réglez-le facilement, puis freinez, inversez la poussée, tous les aérofreins disponibles (y compris les spoilers). Un avion atterrissant à 150 nœuds nécessite plus de 2 fois la force de freinage d'un avion atterrissant à 100 nœuds.

Avec un spoiler, il faut aller plus vite pour avoir la même portance. Avec un volet, plus lent. Même traînée. Donc dans ce cas, vous faites pivoter le frein à air vers le bas.

Passons maintenant à la stratégie du planeur: accentuez l'angle de descente. S'il mesure 50 pieds de haut au seuil de piste, il peut naviguer juste au-dessus d'une piste de 3000 pieds! Nous voulons de la traînée et moins de portance, mais comment éviter de caler? En accélérant. Ici, un peu de vitesse supplémentaire n'est pas un problème, maintenant vous obtenez la même portance à une vitesse plus élevée si vous en avez besoin, plutôt que de cabrer. Aller plus vite signifie dans tous les cas une glisse moins efficace et un freinage pneumatique plus efficace. La vitesse supplémentaire ne sera pas un facteur significatif une fois l'avion descendu (pour l'arrêter).

Donc, dans ce cas, vous faites pivoter le frein à air comprimé vers le haut.

Même frein à air! Lourd, lent, plat. Léger, rapide, raide.

Dépend de ce que vous volez.

tu voles quoi? Pilotez-vous des planeurs? J'ai piloté des planeurs seulement quelques fois mais je trouve votre paragraphe ci-dessus très déroutant ...
Je n'aime pas non plus le paragraphe concernant un avion de ligne. Personne ne vole aussi "plat et lent que possible". Où avez-vous trouvé ça?
@Michael Hall multiengined gros avions arrivent (voir John K) à 3 degrés volets abaissés pour minimiser leur taux de chute. Je n'ai jamais fait cela avec un seul moteur car vous êtes en dessous de la pente de descente si le moteur s'arrête. Mais le taux de descente avec un avion très lourd est plus facilement contrôlé avec une puissance peu profonde en pente de descente. En effet, même avec un 172, cela rend l'arrondi beaucoup plus facile. Contrastant avec le planeur, qui rend son aile "plus petite" en gâchant la portance, il peut donc accentuer son angle pour faire la piste.
La partie sur les planeurs me semble également douteuse. Les planeurs s'approchent avec des spoilers déployés pour compenser leur manque de capacité de remise des gaz. Si, pour une raison quelconque, le planeur se retrouve à atterrir en deçà de la piste, il peut rentrer les spoilers et prolonger l'approche. Je pense que vous avez la bonne idée, mais le raisonnement sur la cause pourrait être un peu éclairci.
Eh bien, c'est le revers de la médaille d'aller trop longtemps. Encore une fois, le spoiler rend l'aile "plus petite", donnant à l'avion une vitesse de décrochage plus élevée et plus de traînée. Cela fonctionne essentiellement du côté rapide de Vbg. Ainsi, si vous êtes court, le spoiler rétractable diminuera la pente de descente et augmentera la distance de descente plus de portance et réduira la vitesse de décrochage. Donc: spoiler - nettoyer - volets: vitesse de décrochage décroissante. Spoiler - volets (taille égale) - plage croissante propre. Volets et puissance (côté lent de Vbg) pente de descente la plus basse et la plus lente.
"Le spoiler rétractable diminuera la pente de descente et augmentera la distance de descente" Cela est parfaitement logique. Je ne peux pas dire la même chose pour votre dernière phrase de résumé ...
@Michael Hall Mon atterrissage de porte-avions fantastique était de venir un peu haut et de couper les gaz pour attraper le fil. Mais, pourrais-je laisser le moteur effrayé et faire sauter le spoiler à la place?
Vous pouvez faire ce que vous voulez dans un simulateur ou un monde fantastique, mais ce n'est pas comme ça que ça se passe ...
OK, j'essaie juste de trouver une application pour la question. Spooled, putain de vérification orthographique. Le simulateur pourrait être mieux.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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