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风螺旋的核心是旋转

2023-02-18 16:43:46 时间

风螺旋的核心是旋转

2015-10-25 刘崇军 风螺旋线

还记得上次说到的传统风速三角形吗?(其实是前天说的)动态的看会是下面的情形:


受侧风的影响,随着时间的推移,实际的轨迹线与标称的轨迹线会越来越远。

 

如果把这个三角形绑到一根绳上,抡起来看,会是什么样呢?


首先三角形肯定会散架,红色GS箭头被风吹的向外飘移,距离蓝色TAS箭头会越来越远。因为外飘的速率与转弯率相对应,所以看像起来是均速的外移。

 

GS箭头是按照最大的偏流角移动,所以始终与假想的TAS箭头夹角为最大偏流角DA。

为什么说是假想呢?

首先,现实世界找不到随时与地速相垂直的全向风,即始是存在这样全向变化的风,GS箭头也会因为要跑更多的路,因此,会滞后于在标称圆上移动的TAS箭头(风速在里既不增加地速也不减少地速,只是改变地速的方向)。所以这种固定角度的运动效果只是假想。

 

GS箭头的轨迹是不是看起来很眼熟?

没错,外侧的轨迹就是风螺旋线。

这和传统的的方法似乎不一样啊?传统的方法是分段圆弧然后画包络线,就像下面看到的那样。

应该说只是思路不同,本质上却是一样的。

比较一下:

TAS与转弯半径垂直,GS外扩速度与转弯率相对应(Eθ=θ*w/R),每一个外侧边界点都是按最大偏流角计算得到。

 

为什么非得和速度三角形扯上关系呢?

这和后面的关键公式的推导有很密切的关系,这里只要记住一点,速度三角关系放在旋转的空间里,就会得到风螺旋线,它们实际上是统一的。

再往后聊的时候,你就会发现,与风螺旋有关的很多内容都是和旋转有关。

今天就到这里,下次再聊。

 
 

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