Anna minun olettaa, että ihmettelet ohjauspinnan tehokkuuden sijaan niiden tehokkuuden suhteen. Molemmat liittyvät läheisesti toisiinsa, mutta mieluummin käsittelen niiden tehokkuutta - teen sen, mitä ohjaaja vaatii.
Aerodynaamiset voimat ovat verrannollisia virtauksen dynaamiseen paineeseen $ q $, joka on tiheys kertaa nopeus. neliö, kuten kohdassa $$ q = \ frac {\ rho} {2} \ cdot v ^ 2 $$
Jos haluat luoda saman määrän hissiä korkeammalle, lentokoneen on lennettävä nopeammin, joten voimat voivat pysyä ennallaan. Vain todellinen ilman nopeus on erilainen, mikä auttaa pääsemään sinne, missä haluat nopeammin. Ohjauspinnan tehokkuus pysyy muuttumattomana.
Jos kaivamme hieman syvemmälle, ilmakehä jäähtyy korkeuden kasvaessa, kunnes saavutat tropopaussin. Tämä jäähdytys tekee moottoreista tehokkaampia, mutta myös vähentää Reynoldsin lukumäärää lentokoneen ympärillä. Pienempi Reynoldsin luku tarkoittaa paksumpaa rajakerrosta, mikä vähentää kontrollipintojen tehokkuutta hieman ja vähentää niiden parhaan tehokkuuden aluetta. Mutta tämä vaikutus on niin pieni, että sillä ei ole käytännön seurauksia.
Lentokoneet lentävät transsonisella nopeudella korkeudessa, joten nyt ääniefektit korostuvat. Ohjauspinnoille tämä tarkoittaa, että ne menettävät tehokkuutensa suuremmilla taipumakulmilla. Pienissä korjauksissa kaikki ovat hyvin samanlaisia kuin matalan tason, hidas lento, mutta jos tarvitset täydellisiä taipumia, hallintapinnat ovat todellakin vähemmän tehokkaita korkeudessa.
Toinen vaikutus on melko voimakkaampi, ja tämä on aerodynaaminen vaimennus. Vaimennus on järjestelmän taipumus luoda lisävoimia liikkeitä vastaan, jotka juoksevat tätä liikettä vastaan. Ota siipi: Jos lentokone liikkuu, siipikärjet liikkuvat toiselta puolelta ylöspäin ja toiselta alaspäin. Molemmat liikkeet lisäävät pienen hyökkäyskulman, alentamalla hyökkäyksen kokonaiskulmaa ylöspäin liikkuvaan kärkeen ja lisäämällä sitä alas liikkuvaan kärkeen. Molemmat kärjet näkevät muutoksen hississä, joka vastustaa liikkuvaa liikettä. Jos vierintänopeus on $ \ omega_x $, seurauksena oleva hyökkäyskulman $ \ alpha $ muutos siipiasemalla $ y $ on $$ \ Delta \ alpha = arctan \ left (\ frac {\ omega_x \ cdot y} { v} \ right) $$ Kuten näette, lentonopeus on nimittäjässä, joten korkeampi lentonopeus luo pienemmän kulmamuutoksen samalla rullanopeudella. Sama pätee muihin liikkumisakseleihin, ja sen seurauksena korkeammalla lentävät lentokoneet tarvitsevat joko enemmän ohjaajan huomiota tai keinotekoista säätöpeltiä. mikä sai sinut ajattelemaan, että ohjauspinnat ovat vähemmän tehokkaita. Ei.