For et givet sæt konfigurationsparametre, CG, vægt, effekt, G-belastning, kan du teoretisk bruge stavposition som en nærliggende stallindikation. Problemet er, at den faktiske placering vil variere med alle disse parametre, så hvis du havde en stallindikator, der målte og viste stavposition, skulle du konstant variere kalibreringen med strømindstilling, flapposition, G-belastning, alt op i vægt , og tyngdepunkt.

Så tag det apparat, du ville have udviklet, til at gå under gulvet for at måle, hvor pinden er, og flyt det ud til vingen med en vinge, der blæses ind ren luftstrøm, har DET, der driver din indikator, og voila! Ingen grund til at justere for nogen konfigurationsvariabler, og du ved nøjagtigt, hvor du står i forhold til stand til enhver tid og i alle flyregimer.

Jeg vil modsige alle bare en smule og sige, at ideen har en vis fortjeneste.

Hvis vi overvejer problemet matematisk, i perfekte forhold (rolig luft, lige og plan flyvning, konstater alt ), så kan det være nyttigt at tænke på elevatorstyring som en AoA-kontrol. Mange mennesker, herunder piloter, undlader at forstå det stærke link her. Så i det mindste til uddannelsesmæssige formål kan vi sige ja.

Dog selv under sådanne forhold må vi understrege, at vi kun taler om steady state forhold , når alt sætter sig på faste / const-værdier igen. Når du flytter pinden (som du kan gøre meget hurtigt), reagerer flyet ikke med det samme (heller ikke strengt proportionalt). Der vil være overgangseffekter af varierende kompleksitet, og meget af Flight Dynamics videnskab studerer netop det. Ikke desto mindre vil et 'godt' stabilt fly slå sig ned på noget (så længe det har kapacitet til det, f.eks. Magt), og denne nye AoA vil afspejle den nye stickposition.

Af denne grund i praksis det er mere nyttigt at tænke på elevatoren trim , der styrer den stabile AoA end selve elevatoren: vi bruger normalt trim til nøjagtigt sådanne stabile forhold og bruger elevatoren til 'dynamik'.

Naturligvis er der, som alle sagde, i praksis mange flere variabler (som faktisk varierer ), og en ordentlig AoA-sensor er ikke så kompliceret. Selv stick / trim positionen for en given steady state AoA vil variere afhængigt af CG placeringen, da den har brug for en anden mængde rejse for den samme effekt. Ikke desto mindre er der nogle praktiske tilfælde, hvor stavpositionen giver en rimelig proxy for AoA, selvom der er en AoA-sensor.

For det første tillader sticken at adskille forsætlig AoA-ændringer fra utilsigtede (f.eks. på grund af vindstød). Nogle gange det betyder noget. For det andet kan det være hurtigere (ved forsætlige ændringer): pinden viser ønsket AoA, før man faktisk er nået. Disse to ting bruges i mindst et kontrolsystem, jeg kender: næsekeglekontrollen af ​​MiG-21bis.

Keglen skal flyttes fremad ved højere AoA'er, så den supersoniske stødbølge ikke fik inde i indtag. Alligevel vil du ikke flytte det konstant med hvert lille vindstød; på samme tid er drevet ikke så hurtigt, og du vil forudse det, før den farlige AoA nås. Så stick-positionen bruges som input til dette system på dette fly i stedet for den sande AoA (som er tilgængelig).

Flyets dynamik vedrører bestemt angrebsvinkel og stavposition, men de er ikke en-til-en-relateret. Der er komplekse dynamikker involveret. Nogle eksempler:

1. Du kan tage pinden og ved langsom flyhastighed hurtigt at cykle den frem og tilbage til stop, og flyets AOA vil ikke spore med den. Svaret fra AOA til pindpositionen er ikke øjeblikkelig (ved lave hastigheder).
2. Du kan rette pinden og flyve i turbulens, og AOA vil være overalt, mens pinden er fastgjort. Igen er det et dynamisk modelforhold mellem stickposition og AOA.
3. Du kan skifte CG-positionen ved at brænde brændstof af, og stickpositionen / AOA-forholdet ændres.

Langewiesche's "Stick and Rudder" understreger tanken om, at elevatoren i grunden er en angrebsvinkelkontrol, og at begrænsning af kontrolpindens bageste bevægelse forhindrer vingen i at nå frem til angrebsvinklen. / p>

Men her er et grundlæggende problem med ideen om at bruge kontrolpinden som en angrebsvinkelindikator - det fungerer muligvis fint i vinger-niveau, ikke-accelereret (ikke-looping) flyvning, men under drejning af flyvning skal stokken ofte placeres MEGET Længere væk for at indstille vingen i en given angrebsvinkel end ved vinger på niveau.

For eksempel når et sejlfly er termalering, er stokken ofte ret bagud - på en position, der ville frembringe en stall i vinger-niveau flyvning. Dette gælder især, hvis CG er ret langt fremad.

Der er flere sejlfly (eksempel: Slingsby Swallow), der er designet til at have ret begrænset elevatorkast af hensyn til forebyggelse af stall, hvor tunge piloter flyver nær den forreste kant af den tilladte CG-konvolut, finder ud af, at selv ved at placere stokken fuldt bagud mod den bageste stop producerer en angrebsvinkel, der er klart lavere end angrebsvinklen, der ville give et minimum synkehastighed. Med andre ord er de tvunget til at flyve for hurtigt. Selvom de samme piloter kunne sænke et godt stykke under den minimale hastighed på sænkehastigheden og måske endda hele vejen til at stoppe i vinger i niveau.

Flere fejlbehæftede forklaringer er blevet tilbudt, hvorfor dette er tilfældet. Sandheden er, at hvis flyvevejen er buet, så er den relative vind også buet. Eller for at sige det på en anden måde, da flyet roterer i både tonehøjde og kæbe samt oversættes lineært, inducerer rotationsbevægelsen en forskel i retning af den lokale relative vind mellem flyets næse og flyets hale .

Løst sagt i en moderat til stejl sving i næsen i flyets referenceramme "stiger" næsen konstant, og halen "falder" konstant, og derfor har den buede relative vind tendens til at "skubbe op" på hale og skab et næse ned-drejningsmoment, placer vingen i en lavere angrebsvinkel, end vi ville se med den samme stavposition i vinger-niveau flyvning.

Dette kan også beskrives som en "pitch dæmpende" effekt - flyet har en iboende aerodynamisk modstand mod pitch rotation, og denne aerodynamiske modstand udtrykkes som et næse-ned pitch moment, der får vingen til at flyve i en lavere angrebsvinkel, end vi ville se for den samme elevatorposition i lineær flyvning på vingeniveau.

Disse effekter er langt mere markante i langsomtflyvende fly end i hurtigflyvende fly med de samme lineære dimensioner, fordi krumningsradien for en drejning er omvendt proportional med kvadratet af lufthastigheden.

Hvis alt dette virker lidt usandsynligt for dig, kan du måske læse artiklen "Circling the Holighaus way", der beskæftiger sig med virkningerne af den buede relative vind i yaw (ikke pitch) dimension.

http://www.wisoar.org/Documents/Holighaus%20-%20Thermalling%20Efficiency.pdf

Bemærk også, at i en tonehøjde " phugoid ", enten med elevatoren lov til at flyde frit eller med elevatoren fastholdt i en helt fast position, kan det ske, at båshornet lyder, når flyvevejen buer nedad nær toppen af ​​hver svingning, men er lydløs som flyvning buer opad nær bunden af ​​hver svingning. Igen er dette en manifestation af den måde, hvorpå krumning i flyvevejen og relativ vind medfører en stigning eller et fald i vingens angrebsvinkel.

Relativ stavposition er et godt mål for "buksesædet" til at vide, hvornår du er tæt på en bås, men stiftfølelsen vil ændre sig med trim og er derfor ikke pålidelig indikator for stavposition. Så ja, der er en sammenhæng mellem de to, der kan være nyttige, men position alene bør ikke bruges som et primært middel til bestemmelse af kritisk AOA. Angle of Attack har også en præcis definition forbundet med den. Mens stickposition påvirker AOA, opfylder den ikke denne definition, så de to bør ikke forveksles.

Falsk.

Problemet er, selv med alle dine bestemmelser, er der stadig ting, der kan påvirke AoA udover stick input. For eksempel fastsatte du "normal CG" uden at definere, hvad det præcist betyder. De fleste piloter, der hørte denne sætning, ville antage, at du mente "et sted mellem for- og agtergrænsen" - dvs. hvor CG "normalt" er. Men CG kan variere inden for dette interval og ændre flyets pitching-øjeblik og derved ændre forholdet mellem stick-positionen og AoA.

Men hvad hvis vi forudsatte, at CG var på et fast, kendt sted? Der er stadig spørgsmålet om lufthastighed. Jo mere luft der strømmer over elevatoren, jo mere kontrolmyndighed har du, så det samme input skaber en større AoA-ændring.

Men hvad hvis vi fastsatte, at lufthastigheden var fast? Så er der sandsynligvis adskillige andre faktorer, som jeg ikke kan tænke på lige fra toppen af ​​mit hoved, der også påvirker AoA.

Men hvad hvis vi forudsætter, at alle disse andre faktorer også er faste? Så har du stadig spørgsmålet om, at AoA ville halte bag pindens position på grund af flyets inerti. Det ændrer din teoretiske AoA-indikator til mere af en hvad-AoA-ville-være-hvis-du-ikke-har-flyttet-stick-indikatoren for nylig.

Men hvis du tilføjer alt disse andre bestemmelser og finde en måde at kompensere for forsinkelsen, så bliver svaret på dit spørgsmål sandt: du kan bruge stickposition til at beregne AoA.

Lad os prøve et konkret eksempel. Antag, at jeg flyver langs, lige og plan, i en angrebsvinkel på 3 °. Jeg vil klatre, så jeg trækker stokken tilbage. Hvad sker der med AoA? Alt, hvad jeg har gjort, er at rotere flyet, jeg har faktisk ikke ændret flyretningen (endnu), derfor begynder AoA at stige. Forøgelse af AoA øger liften (så længe du ikke har stoppet, det vil sige), så nu er elevatoren større end vægten, så flyet begynder at klatre. Dette ændrer til gengæld vinklen på den relative vind op, indtil den når en ligevægt baseret på flyets rotationshastighed.

AoA opretholdes ved dette ligevægtspunkt ved hjælp af aerodynamiske kræfter. Hvis AoA falder til under dette punkt, mister flyet løft, så den relative vind ikke kan følge med planens rotation, hvilket øger AoA. Hvis AoA går over dette punkt, får flyet ekstra løft, så den relative vind begynder at indhente rotation af planet, hvilket reducerer AoA.

Men hvad som helst der roterer flyet, vil have nøjagtig samme effekt. Lad os sige, at en stor fyr rejser sig fra forsædet og går bagud. Dette producerer et roterende øjeblik, der forsøger at kaste flyet op. Hvis der ikke gøres noget for at afbalancere dette, vil flyet begynde at rotere og producere nøjagtig den samme effekt som at ændre AoA, hvilket forårsager en stigning, der ændrer den relative vind, indtil den finder sit nye ligevægtspunkt.

Problemet med at bruge stavpositionen som stallindikator er, at selv med stokken i neutral, mener jeg ikke at røre ved den, kan du få stall bare ved at handle på trimmen. Der findes flere løsninger til at forhindre stall; ud over båsadvarslen er Boeings filosofi på B777 at ændre pindbelastningen. Airbus har også en løsning, hvorved pinden i stedet for at give en proportionel afbøjning til elevatoren, det giver en belastningsfaktororden, der bliver begrænset, når du kommer tæt på den kritiske AOA, hvor den kritiske AOA er funktion af konfigurationen, der er klapper, lameller osv. ved denne teknik at trække fuldt ud forårsager stokken ikke stall; Airbus bruger 3 AOA-sensorer til at isolere en defekt sensor.

FALSE

Dette er faktisk en meget farlig antagelse. For det første er der et forhold mellem CG og elevatorhøjde, der kan læres fra papirfly og enkle balsaglyvere. At lære det grundlæggende ved ikke-styret flyvning er afgørende for at forstå AOA og stalling samt at forstå vigtigheden af ​​at være inden for CG-grænser.

AOA er afhængig af forholdet mellem Clift, CG og tonehøjde (stickposition OG trim) og lufthastighed. Et fly, der er oprettet med CG fremad og elevator ved design, hæver sin AOA med for høj hastighed og sænker den, da hastigheden blæser ud af klatring og øget træk.

Bemærk, når flyet klatrer, ændres den relative vind også på halen og hæver næsen endnu højere, men den fremadrettede CG og sænkende lufthastighed mindsker stigningseffekten. Til sidst holder flyet op med at klatre, og den relative vind skifter igen på halen og skubber næsen ned, når den synker.

Flyt nu vægten tilbage for den samme elevatorindstilling forbi den bageste CG-grænse. klatrer og sænker, næsen fortsætter med at stige. AOA vil stige til punktet for stall. I modeller giver dette en jævn plan flyvning, da flyet adlyder fysikens love: højere AOA stigende lift annullerer lavere hastighed faldende lift, op til punktet for stall, hvor det brat vil lægge sig ned.

Så virkelig lufthastighed er det, du har brug for for at holde øje med. Ved en KONSTANT lufthastighed vil en given tonehøjdeindstilling give en given AOA under forudsætning af, at der ikke ændres i relativ vind (se Quiet Flyers-arbejde, der beskriver termik).

For mange faktorer i reel flyvning til at gøre pindeposition nyttig ud over en generel tilnærmelse.