ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОВ ПРИВЕДЕНИЯ

Вследствие большого разнообразия типов самолетов и двига­телей на практике применяют самые различные методы приведе­ния летных характеристик к стандартным атмосферным усло­виям. В этой главе мы рассмотрим лишь некоторые общие чер­ты, присущие всем методам приведения. В следующих главах будут подробно изложены наиболее употребительные методы приведения для самолетов различных типов.

При разработке методов приведения к стандартным атмосфер­ным условиям необходимо соблюдать некоторые общие требова­ния, основные из которых сводятся к следующему.

Прежде всего при разработке метода необходимо предусмат­ривать возможно — более простой способ прове­дения испытаний и возможно меньшее число полетов и потребного для эксперимента летно-го времени.

Формулы для приведения к стандартным условиям замерен­ных в полете летных характеристик должны быть достаточно простыми и удобными для пользования и должны вы­водиться при минимальном количестве допущений. В основе их должны лежать только достаточно хорошо подтвержденные прак­тикой общие теоретические и эксперименталь­ные зависимости и законы, использование же ре­зультатов стендовых испытаний или испытаний в аэродинамиче­ских трубах нежелательно.

Кроме того, для достаточной надежности формул приведения желательно брать не средние значения численных коэффициентов — для данного класса самолета или двигателя, а определять эти коэффициенты экспериментально по результатам летных испытаний того самолета, для которого делается приведение.

Наконец, весьма существенно, чтобы выбор стандартной вы­соты и сам метод приведения требовал введения возможно меньшей численной поправки при переходе от зна­чения замеренной в фактических условиях полета характеристи­ки к ее значению при стандартных атмосферных условиях.

Только при соблюдении указанных выше требований опреде­ление летных характеристик самолета в стандартных условиях будет производиться с точностью, мало отличающейся от точ­ности измерения данной характеристики в полете. В противном случае дополнительная ошибка от приведения может стать не­допустимо большой при значительных отклонениях фактических атмосферных условий от стандартных.

Применяемые в настоящее время методы приведения к стан­дартным условиям в зависимости от их характера можно условно разделить на следующие три группы: 1) приведение по сетке характеристик, 2) приведение по мето­ду эквивалентной высоты и 3) приведение по методу дифференциальных поправок.

Методы приведения, относящиеся кпервой группе, осно­ваны на том, что в процессе летных испытаний определяется под­робная сетка изменения интересующей нас характеристики са­молета в зависимости от изменения разных параметров. При этом для нескольких высот полета, а иногда и для нескольких весов самолета, определяют кривые, аналогичные применяемым в аэродинамическом расчете кривым потребных и располагаемых мощностей или тяг. Но в отличие от аэродинамического расчета вместо потребных и располагаемых мощностей или тяг, непосред. ственное измерение которых в полете связано с большими труд­ностями и обычно не производится, определяются величины, ко­торые легко измерить в полете и которые в то же время доста­точно полно характеризуют мощность или тягу двигателя (обо­роты, давление наддува и т. п.). Получив из полетных испытаний подробную сетку потребных и располагаемых оборотов или дав­лений наддува для разных условий полета, в дальнейшем эту сетку используют как для приведения к стандартным атмосфер­ным условиям, так и для приведения к заданному полетному весу или оборотам. Формулы и методы, применяемые при пере­счете подобных сеток на другие условия полета, обычно совпа­дают с формулами и методами, применяемыми при аэродинами­ческом расчете самолетов.

Методы приведения, основанные на использовании подроб­ной сетки характеристик, как правило, хорошо обоснованы и дают наиболее точные результаты. Кроме того, наличие такой сетки позволяет получать подробные данные о характеристиках само­

лета в любых условиях полета. Несмотря на это, на практике сравнительно редко определяют подробную сетку характеристик, так как получение ее связано с большой затратой летного вре­мени и труда.

Рассмотрим теперь приведение по методу эквивалент­ной высоты. Эквивалентной высотой принято называть такую стандартную высоту, для которой величина найденной в факти­ческих условиях полета летной характеристики остается неиз­менной. Так, например, если мы при каких-либо атмосферных условиях определили, что максимальная индикаторная горизон­тальная скорость Vinmx=500 км/час, а при полете в стандартных условиях мы эту же индикаторную скорость получим на какой — либо высоте #ст, то эта высота и является эквивалентной вы­сотой. Если известно, как найти эквивалентную высоту по за­данным фактическим атмосферным условиям, то тем самым ре­шается и задача приведения к стандартным условиям.

В более общем случае сущность приведения по методу экви­валентной высоты сводится к следующему. Для самолетов с опре­деленным классом двигателей иногда удается доказать суще­ствование следующего закона в отношении какой-либо интере­сующей нас летной характеристики X: ес л и некоторая за­данная функция от давления и температуры F(p, T) остается постоянной, то для рассматри­ваемого режима полета остается постоянной и некоторая заданная функция (X, р, Т), т. е. при

F(p, Т) =const (6. 2)

соблюдается на заданном режиме следующее условие:

9 (X, р, Т) =const.

В этом случае, приняв в качестве стандартной (эквивалентной) ВЫСОТЫ #<*г высоту, для которой

F(pCT, T„) = F(p^ Тф), (6.3)

мы для этой высоты можем найти значение функции <р в стандартных условиях, так как

*Рст(^ст» Рстг Тст) 9ф (.Хф, Рфу Тф). (6.4)

Зная для стандартной высоты Н„ значение <рст, а также величину давления р„ и температуры Т„, легко определить величину Х„. Так, например, для самолетов с невысотным поршневым двигателем и винтом фиксированного шага можно доказать, что на режиме максимальной горизонтальной ско­

рости при const остается постоянной и индикаторная

скорость полета, т. е.

Поэтому, выбрав эквивалентную высоту Нст из условия — у!==- = —, легко найти для этой высоты максимальную

у Гст у Тф

скорость из соотношения

В тех случаях, когда можно доказать существование указан­ных соотношений (6.3) и (6.4), приведение целесообразно про­изводить по методу эквивалентной высоты.

Применение этого метода обладает тем огромным преимуще­ством, что он позволяет производить приведение к стандартным условиям изолированной точки, т. е. характеристики, полученной на одной высоте полета при каких-то определенных атмосферных условиях, и нет необходимости определять в по­лете кривую, а тем более сетку кривых, характеризующих изме­нение интересующей нас величины X в зависимости от изменения разных параметров.

Известной разновидностью этой же группы методов приве­дения являются такие методы, при которых используется нали­чие подобных режимов полета или таких режимов, при которых остается неизменным ряд безразмерных характе­ристик.

Указанные выше методы приведения удается использовать не во всех случаях. Поэтому на практике часто применяют методы приведения, относящиеся к третьей группе, к рассмотрению ко­торой мы и переходим.