Руководство пилота по аэронавтике » Глава 4. Аэродинамика полета » Коэффициенты перегрузки » Радиус поворота

Радиус поворота

Radius of Turn

Радиус поворота непосредственно связан со скоростью поворота, которая, как было показано ранее, является функцией угла крена и скорости полета. Если крен считается фиксированным, а скорость полета увеличивается, радиус поворота изменится (увеличения). Более высокая скорость полета заставляет самолет лететь по более длинной дуге из-за большей скорости. Самолет, летящий со скоростью в 120 узлах, может повернуть на 360° меньшим радиусом, чем самолет, летящий со скоростью 240 узлов. Чтобы компенсировать за увеличение скорости полета, необходимо увеличить угол крена.

Радиус поворота R может быть вычислен, по простой формуле. Радиус поворота равен квадрату скорости, разделенному на произведение тангенса угла крена и константы 11,26.

R = V2 / (11.26 × tg(угол крена))

Используя примеры из рис. с 4-48 по 4-50, можно рассчитать радиус поворота для каждой из двух скоростей. Обратите внимание, что, если скорость увеличится в два раза, то радиус — в четыре. [Рисунки 4-51 и 4-52]

Рисунок 4-51. Радиус при скорости 120 узлов и креном 30°.

Рисунок 4-52. Радиус при 240 узлов.

Можно определить радиус поворота другим способом, используя скорость, выраженную в футах в секунду (англ. — feet per second, fps), константу π (3,1415) и ROT. Используем пример, где было определено, что самолету со скоростью поворота 5,25 град./с потребуется 68,6 секунд, чтобы сделать полный круг. Скорость самолета (в узлах) может быть преобразована в fps, путем умножения на коэффициент 1,69. Например, самолет, летящий со скоростью 120 узлов (TAS), будет иметь скорость 202,8 футов в секунду. Зная скорость в fps (202,8) и умножая ее на время, необходимое для поворота на полный круг (68,6 секунд) может определить длину круга: 202.8×68.6 = 13 912 футам. Деля на константу π найдем диаметр круга, он составит 4 428 футов, и половина от этого числа и есть радиус поворота: 2 214 футов [рисунок 4-53], тоже значение получилось и при использовании формулы на рисунке 4-51.

Рисунок 4-53. Другая формула, для вычисления радиуса поворота.

В рисунке 4-54 Пилот входит в каньон и решает повернуть на 180°, чтобы выйти из него. Пилот использует крен в 30°.

Рисунок 4-54. Два самолета залетели в каньон по ошибке. Каньон шириной 5 000 футов и имеет гладкие утесы с обеих сторон. Пилот на верхней картинке летит на скорости 120 узлов. После попадания в каньон, пилот кренит самолет на 30°, чтобы развернуться. Этот поворот на 180° требует около 4 000 футов, и самолет покидает каньон благополучно. Пилот по нижнему изображению летит на скорости 140 узлов и также использует крен в 30° для попытки вылететь из каньона. Хотя самолет летит всего на 20 узлов быстрее, ему требуется уже более чем 6 000 футов, чтобы развернуться. К сожалению, ширина каньона составляет всего 5 000 футов, и самолет врежется в утес. Дело в том, что скорость полета вносит наибольший вклад в радиус поворота. Многие пилоты ошибаются, увеличивая крен, в то время как более правильным было бы банальное снижение скорости.

The radius of turn is directly linked to the ROT, which explained earlier is a function of both bank angle and airspeed. If the bank angle is held constant and the airspeed is increased, the radius of the turn changes (increases). A higher airspeed causes the aircraft to travel through a longer arc due to a greater speed. An aircraft traveling at 120 knots is able to turn a 360° circle in a tighter radius than an aircraft traveling at 240 knots. In order to compensate for the increase in airspeed, the bank angle would need to be increased.

The radius of turn R can be computed using a simple formula. The radius of turn is equal to the velocity squared (V2) divided by 11.26 times the tangent of the bank angle.

R = V2 \ (11.26 × tangent of bank angle)

Using the examples provided in Figures 4-48 through 4-50, the turn radius for each of the two speeds can be computed. Note that if the speed is doubled, the radius is squared. [Figures 4-51 and 4-52]

Figure 4-51. Radius at 120 knots with bank angle of 30°.

Figure 4-52. Radius at 240 knots.

Another way to determine the radius of turn is speed in using feet per second (fps), π (3.1415) and the ROT. Using the example on page 4-34 in the upper right column, it was determined that an aircraft with a ROT of 5.25 degrees per second required 68.6 seconds to make a complete circle. An aircraft’s speed (in knots) can be converted to fps by multiplying it by a constant of 1.69. Therefore, an aircraft traveling at 120 knots (TAS) travels at 202.8 fps. Knowing the speed in fps (202.8) multiplied by the time an aircraft takes to complete a circle (68.6 seconds) can determine the size of the circle; 202.8 times 68.6 equals 13,912 feet. Dividing by π yields a diameter of 4,428 feet, which when divided by 2 equals a radius of 2,214 feet [Figure 4-53], a foot within that determined through use of the formula in Figure 4-51.

Figure 4-53. Another formula that can be used for radius.

In Figure 4-54, the pilot enters a canyon and decides to turn 180° to exit. The pilot uses a 30° bank angle in his turn.

Figure 4-54. Two aircraft have flown into a canyon by error. The canyon is 5,000 feet across and has sheer cliffs on both sides. The pilot in the top image is flying at 120 knots. After realizing the error, the pilot banks hard and uses a 30° bank angle to reverse course. This aircraft requires about 4,000 feet to turn 180°, and makes it out of the canyon safely. The pilot in the bottom image is flying at 140 knots and also uses a 30° angle of bank in an attempt to reverse course. The aircraft, although flying just 20 knots faster than the aircraft in the top image, requires over 6,000 feet to reverse course to safety. Unfortunately, the canyon is only 5,000 feet across and the aircraft will hit the canyon wall. The point is that airspeed is the most influential factor in determining how much distance is required to turn. Many pilots have made the error of increasing the steepness of their bank angle when a simple reduction of speed would have been more appropriate.


Система Orphus