Als de piloot een bepaalde glijpadhoek beveelt, verandert elke verandering in vliegsnelheid ook de verticale snelheid, omdat beide verbonden zijn door de glijpadhoek $ \ gamma $.

Merk op dat de verticale snelheid de luchtsnelheid $ \ cdot \ sin \ gamma $ is. Klimmen of dalen maakt niet uit; alleen het teken van $ \ gamma $ verandert (positief $ \ gamma $ betekent dat het vliegtuig klimt). Ook het type voortstuwing heeft geen invloed op deze basisrelatie.

Omdat dalen de potentiële energie vermindert, zal een andere energie toenemen. Als het vliegtuig versnelt, neemt de kinetische energie toe totdat de toename van de weerstand de energiewinst in evenwicht houdt. Het verminderen van de stuwkracht van de motor of het inzetten van spoilers zal de snelheidsverhoging beperken, maar voor een steile afdaling, zelfs met stationair draaiende motoren en volledige spoilerdoorbuiging, zal de vliegsnelheid toenemen.

Is dit hetzelfde voor de klimsnelheid van vliegtuigen. ?

Nee. Tijdens een klim moet de potentiële energie worden verhoogd, en de primaire energiebron zijn de motoren. Pas nu heeft het type voortstuwing invloed op het resultaat: Zowel de snelheden voor de steilste als de snelste klim voor propellervliegtuigen zijn vrij laag, dus een toename van de verticale snelheid gaat normaal gesproken gepaard met een afname van de vlucht snelheid, waardoor er meer overtollige energie vrijkomt om te klimmen.

Jets moeten ook langzaam vliegen voor hun steilste klim, maar moeten sneller gaan voor hun hoogste klimsnelheid. Dit is des te meer uitgesproken, hoe lager de bypassverhouding van de motoren is, dus straaljagers hebben snelheid nodig om snel te klimmen. Turbofan-aangedreven lijnvliegtuigen vallen tussen propellervliegtuigen en straaljagers en geven de voorkeur aan een gematigde snelheid voor hun beste klimprestaties.

Dit geldt allemaal alleen bij stationaire vluchten. Bij een pull-up kan elk vliegtuig snel hoogte winnen door kinetiek in te ruilen voor potentiële energie. Maar dit is een overgangseffect - de hoge klimsnelheid zal alleen duren zolang het vliegtuig een te hoge snelheid te besteden heeft.

Hier is Peters diagram met twee verschillende vliegsnelheden, zodat je het verschil in verticale snelheid kunt zien:

De andere antwoorden behandelen de vraag heel fundamenteel. Als een vliegtuig door de lucht beweegt in de richting van zijn neus, en die neus is toevallig naar de grond gericht, hoe sneller het vliegtuig door de lucht beweegt in de richting van zijn neus, hoe sneller het zal dalen. Dit is eenvoudige trigonometrie; de "ware luchtsnelheid" van het vliegtuig is de hypotenusa van een driehoek, de andere twee benen zijn de puur horizontale en verticale componenten van die luchtsnelheid, namelijk de "grondsnelheid" van het vliegtuig en zijn "verticale snelheid" (ook bekend als klim- / daalsnelheid). Als u bij een constante klim- of daalhoek uw luchtsnelheid verhoogt, verhoogt u uw grondsnelheid en uw verticale snelheid.

Een andere, meer realistische manier om erover na te denken is andersom; als alle andere dingen gelijk zijn, neemt de snelheid toe als de daalsnelheid van een vliegtuig toeneemt. Dit komt door fysica en de omzetting van energie tussen potentiële en kinetische vormen.

Een eenvoudig niet-vliegtuig voorbeeld. Stel dat je een zandzak hebt met een touw eromheen en die door een katrol boven je hoofd wordt gevoerd. Door aan het touw te trekken, til je de zandzak tegen de zwaartekracht in met een bepaald bedrag. Je verbruikt energie om dit te doen, en je slaat een deel van die energie op (idealiter alles, maar in de echte wereld zijn er "inefficiënties") in het gewicht dat inherent is aan de hoogte boven de grond. Laat het gewicht los en de zwaartekracht versnelt het met een tijdsafhankelijke (en dus hoogte-afhankelijke) hoeveelheid, zodat tegen de tijd dat het de grond raakt, alle potentiële energie die je hebt opgeslagen door het hijsen van het gewicht is omgezet in kinetische bewegingsenergie .

Dezelfde basisrelatie bestaat ook in vliegtuigen; een vliegtuig slaat de energie die wordt verbruikt door zijn motor (of in een zweefvliegtuig, door de motor van een sleepboot) op in zijn hoogte. Het vliegtuig kan dan zijn hoogte verlagen om de voorwaartse luchtsnelheid te behouden (of in een echte duik zelfs te winnen). Dit is een van de meest basisprincipes van aerobatics en wordt aan alle piloten geleerd; je kunt "hoogte inruilen voor luchtsnelheid", wanneer je meer (of minder) van de ene nodig hebt en genoeg van de andere hebt om op te geven (of te winnen).

De mechanismen waarmee dit gebeurt, kunnen zo complex en esoterisch worden gemaakt als u maar wilt; we kunnen de vier fundamentele vluchtkrachten behandelen en hoe verschillende krachten in verschillende richtingen werken, afhankelijk van de houding van het vliegtuig en zo verschillende horizontale en verticale subcomponenten bijdragen aan de beweging van het vliegtuig ten opzichte van de neus of de grond eronder. Maar om deze vraag te beantwoorden, is het voldoende om simpelweg te stellen dat wanneer een vliegtuig daalt, het zijn hoogte verhandelt om energie te winnen, en dat de hoeveelheid van die energie die niet verloren gaat om te slepen de voorwaartse luchtsnelheid van het vliegtuig zal verhogen.

Dit wordt teruggevoerd naar het oorspronkelijke antwoord. Als u van hoogte afdaalt, neemt uw voorwaartse luchtsnelheid (de snelheid van reizen in de richting van de neus van het vliegtuig) toe naarmate potentiële energie wordt omgezet in kinetiek. Omdat die voorwaartse luchtsnelheid in neerwaartse richting is, zolang de luchtweerstand de versnelling niet onder controle houdt (zoals bij een hogere aanvalshoek, die de luchtweerstand verhoogt door de "dwarsdoorsnede" van de vleugels te vergroten die direct aan de luchtstroom worden blootgesteld), creëert een feedbacklus; je daalt, krijgt luchtsnelheid, waardoor je sneller afdaalt, waardoor je meer luchtsnelheid krijgt.

Om dit tegen te gaan, verminderen neergaande lijnvliegtuigen vaak het motorvermogen (dus de energie die wordt gewonnen door te dalen compenseert alleen de afname van de stuwkracht), vergroot hun aanvalshoek (als het vliegtuig langs een pad reist "onder" zijn neus, de vleugels zijn meer "zijwaarts" ten opzichte van de luchtstroom die er langs beweegt, wat de luchtweerstand verhoogt) en zet spoilers of luchtremmen in (die de luchtweerstand direct verhogen, zelfs bij lage aanvalshoeken).

Dus in tegenstelling tot de antwoorden die hier als eerste waren, zeg ik dat de korte versie is dat "buiten in de echte wereld" zo niet werkt ... behalve in sommige situaties die gewoonlijk worden gezien als verkeersregelaar.

Wanneer een piloot een afdaling krijgt, zonder aanvullende instructies, zullen we meestal ofwel met een constante daalsnelheid ofwel een constante luchtsnelheid dalen. De AIM zegt dat we met een optimale snelheid (niet de maximale snelheid) moeten dalen tot binnen 300 voet van de toegewezen hoogte, en dan niet meer dan 1500 fpm voor die laatste 1000 voet. Afhankelijk van mijn afstand vanaf de bestemming of een andere verwachte overtocht beperking, ik kies meestal een daalsnelheid tussen 1500 en 2500 fpm en gebruik kracht om mijn beoogde daalsnelheid te behouden. Bij gebruik van deze methode zal de daalsnelheid niet toenemen met de snelheid, maar mijn verticale vliegbaanhoek zal veranderen naarmate de snelheid verandert.

Het gedrag dat u beschrijft, wordt hoogstwaarschijnlijk gezien wanneer een oversteekbeperking wordt opgelegd aan de piloot, of ze zijn van plan om een ​​zelfgemaakte oversteekbeperking over te steken (10.000 ft AGL op 30 nm van de luchthaven wordt vaak gebruikt). Dit fixeert effectief de verticale vliegbaanhoek, en nu is de enige manier om snelheidsveranderingen te compenseren, het aanpassen van de verticale snelheid.

Bij het afdalen van grote hoogte (boven 30.000 voet, afhankelijk van het vliegtuig), de aangegeven luchtsnelheid zal toenemen met een constant Mach-getal, totdat de beoogde daalsnelheid is bereikt, en de verticale snelheid moet worden verhoogd om de hogere grondsnelheid te compenseren om de oversteekbeperking te maken. Aan de andere kant, als een snelheidsvermindering wordt toegewezen, kan de daalsnelheid worden verlaagd om dezelfde oversteekbeperking te maken (of het vliegtuig bereikt de toegewezen hoogte gewoon vroeg, wat normaal geen probleem is).

Deze aanpassing gebeurt ofwel automatisch (door de FMS / automatische piloot in VNAV-modus), of wordt gecontroleerd en handmatig aangepast door de piloot om te voldoen aan de oversteekbeperkingen.