Phugoid
Inom flyget är en phugoid eller fugoid / ˈ f juː ɡ ɔɪ d / en flygplansrörelse där fordonet backar upp och klättrar, och sedan backar ner och sjunker, åtföljt av att snabba upp och sakta ner när det går "nedför" och " uppför". Detta är ett av de grundläggande flygdynamiklägena för ett flygplan (andra inkluderar kort period , rullsänkning , holländsk rullning och spiraldivergens ), och är ett klassiskt exempel på ett positivt återkopplingssystem .
Detaljerad beskrivning
Phugoiden har en nästan konstant attackvinkel men varierande stigning , orsakad av ett upprepat utbyte av flyghastighet och höjd . Den kan exciteras av en hissinglett (en kort, skarp avböjning följt av en återgång till det centrerade läget) vilket resulterar i en stigning utan någon förändring i trim från fartläget . När hastigheten avtar sjunker näsan under horisonten. Hastigheten ökar och näsan klättrar över horisonten. Perioderna kan variera från under 30 sekunder för lätta flygplan till minuter för större flygplan . Mikrolätta flygplan uppvisar vanligtvis en phugoidperiod på 15–25 sekunder, och det har föreslagits [ av vem? ] att fåglar och modellflygplan visar konvergens mellan phugoid- och kortperiodlägena. En klassisk modell för phugoidperioden kan förenklas till cirka (0,85 × hastighet i knop ) sekunder, men detta fungerar egentligen bara för större flygplan. [ ytterligare förklaring behövs ]
Phugoider visas ofta för studentpiloter som ett exempel på flygplanets hastighetsstabilitet och vikten av korrekt trimning. När det inträffar anses det vara en olägenhet, och i lättare flygplan (som vanligtvis visar en kortare period) kan det vara en orsak till pilotinducerad oscillation .
Phugoiden, för måttlig amplitud, uppträder med en i praktiken konstant attackvinkel, även om attackvinkeln i praktiken faktiskt varierar med några tiondelar av en grad. Detta innebär att anfallsvinkeln aldrig överskrids, och det är möjligt (i sektionen <1g av cykeln) att flyga med hastigheter under den kända stallningshastigheten. Gratisflygmodeller med dåligt instabil phugoid stannar vanligtvis eller loopar, beroende på dragkraft.
En instabil eller divergerande phugoid orsakas främst av en stor skillnad mellan infallsvinklarna på vingen och svansen. En stabil, minskande phugoid kan uppnås genom att bygga en mindre stabilisator på en längre svans, eller, på bekostnad av "statisk" stabilitet med stigning och gir, genom att flytta tyngdpunkten bakåt. [ varför? ] [ citat behövs ]
Aerodynamiskt effektiva flygplan har vanligtvis låg phugoiddämpning.
Termen "phugoid" myntades av Frederick W. Lanchester , den brittiske aerodynamikern som först karakteriserade fenomenet. Han härledde ordet från de grekiska orden φυγή och εἶδος för att betyda "flygliknande" men insåg den minskade lämpligheten av härledningen med tanke på att φυγή betydde flykt i betydelsen "flykt" (som i ordet "flyktig") snarare än fordon flyg.
Flygolyckor
1972 gick en Aero Transporti Italiani Fokker F-27 Friendship , på väg från Rom Fiumicino till Foggia, som klättrade genom 13 500 fot, in i ett område med dåligt väder med lokal åskväderaktivitet. Vid nästan 15 000 fot tappade flygplanet plötsligt 1200 fots höjd och dess hastighet sjönk. Den utvecklade phugoidoscillationer från vilka piloterna inte kunde återhämta sig. Flygplanet träffade marken med en hastighet av 340 knop. Tre besättningar och femton passagerare ombord dödades alla.
I Tan Son Nhut C-5-olyckan 1975 mötte USAF C-5 68-0218 med flygkontroller skadade av fel i den bakre last-/tryckdörren, phugoidoscillationer medan besättningen försökte återvända till basen och kraschlandade i en rismark i anslutning till flygplatsen. Av de 328 personerna ombord dog 153, vilket gör det till den dödligaste olyckan med ett amerikanskt militärflygplan.
1985 förlorade Japan Airlines Flight 123 alla hydrauliska kontroller efter att dess vertikala stabilisator blåste av på grund av ett bakre tryckskottsfel och gick i phugoid rörelse. Medan besättningen kunde upprätthålla flygningen på nära håll genom användning av motorkraft, tappade planet höjd över en bergskedja nordväst om Tokyo innan det kraschade in i berget Takamagahara . Med 520 dödsfall är det fortfarande den dödligaste enflygplanskatastrofen i historien.
1989 drabbades United Airlines Flight 232 av ett obegränsat motorfel i #2-motorn (svans), vilket orsakade totalt fel på hydraulsystemet . Besättningen flög flygplanet med enbart gas . Att undertrycka phugoid-tendensen var särskilt svårt. Piloterna nådde Sioux Gateway Airport men kraschade under landningsförsöket. Alla fyra cockpitbesättningsmedlemmar (en en assisterande DC-10-kapten på flyget som passagerare) och en majoritet av passagerarna överlevde.
Ett annat flygplan som förlorade all hydraulik och erfarna phugoid var en DHL- driven Airbus A300B4 som träffades av en mark-till-luft-missil som avfyrades av det irakiska motståndet i Bagdad DHL-försöket 2003 . Detta var första gången som en besättning landade ett lufttransportflygplan på ett säkert sätt genom att bara justera motorns dragkraft.
Kraschen 2003 av det soldrivna flygplanet Helios utlöstes genom att reagera på en olämpligt diagnostiserad phugoidoscillation som till slut fick flygplanets struktur att överskrida designbelastningar.
Chesley "Sully" Sullenberger, kapten på US Airways Flight 1549 som föll i Hudsonfloden den 15 januari 2009, sa i ett Google-talk att landningen kunde ha varit mindre våldsam om anti-phugoid-programvaran hade installerats på Airbus A320-214 inte hindrade honom från att manuellt få maximalt lyft under de fyra sekunderna före vattenpåverkan.