ПРИВЕДЕНИЕ К СТАНДАРТНЫМ АТМОСФЕРНЫМ. УСЛОВИЯМ МАКСИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ. И СКОРОПОДЪЕМНОСТИ САМОЛЕТОВ С ТРД

§ 1. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ СЕТОК
ОБОБЩЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Рассмотрим установившиеся режимы прямолинейного полета самолета в плоскости симметрии. Для такого режима уравнения движения имеют следующий вид:

Р = — cxoSV2 + G sin О,

G cos 0 = — cv oSV2.

2 y

Так как для самолетов с турбореактивными двигателями аэродинамические характеристики сильно зависят от числа М, целесообразно преобразовать написанные выше уравнения, введя в них в явном виде М. Для этого выполним следующее преобра­зование;

.= — kp„ = — kpB— = — kpnw,

1 2 kpH 2 a2 2

Следовательно,

AP//^SM2 + Gsin0, (11.1)

G cos 0 = j-рвсу8іЛ*. (11.2)

Так как

(11.4)

Р =Р пр [13]

В гл. VJI было введено понятие приведенной тяги двига­теля [формула (7.52)]:

Там же бьш> показано, что для турбореактивного двигателя с заданной площадью выходного сечения реактивного сопла

^np=/i(M, /*ПрНЛ(М, Тпр1 (11.6)

где ппр = п’у//Гу- и Tnp = TH[~^j —так называемые при­веденные обороты и приведенная температура. Тяга двигателя при оборотах пиомг и температуре воздуха Гпр равна тяге при оборотах п и температуре Тю так как в обоих случаях равны приведенные обороты:

По аналогии с понятием приведенной тяги введем понятие приведенного веса самолета

а по аналогии с понятием приведенных оборотов — понятие приведенной вертикальной скорости

Ь °‘-8) [14]

Теперь основные формулы (11.3) и (11.4) можно написать в следующем виде:

Пренебрегая влиянием числа Re на коэффициент лобового сопротивления сх, мы будем считать, что он зависит от коэффи­циента подъемной силы су и от числа М:

Cx=h{cy, М). (11. 11)

Четыре уравнения (11.6), (11.9), (11.10) и (11.11) связывают семь величин — Сх, су> М, Gnр, Гпр, Рпп и Vy пр ; следовательно, четыре величины Сх, Су,.Рпр и Vy пр являются функциями трех остальных Gnp, ГПР и М:

^пр = Т(Опр. Тпр, М), (11.12) fr = ?l(Gnp. Т’пр. М)>

cv = <?2(Gnp. Тщ,< М),

^пр = ?з(Опр, тпр, М)=/2(Гпр, М). ,

Режимы полета самолета с ТРД при Cj,=const и М—const будем называть подобными режимами.

Из соотношений (11.13) вытекает следующее правило: установившийся прямолинейный полет само­лета происходит на подобных режимах при соблюдении постоянства GnP, Глр и Mi.

Если известны поляра самолета для различных чисел М, т. е. задано в виде сетки кривых уравнение (И. 11), и задана зави­симость РПр от М и ГПр [т. е. задано в виде сетки кривых уравне­ние (11.6)], то по приведенным формулам нетрудно получить графики, представляющие зависимость сх, су и Vynp при устано­вившихся прямолинейных полетах от Gnp, Гщ, и М или, что одно и ТО же, ОТ Gnp, ппр и М.

При определении основных летных характеристик самолета нас, естественно, не интересуют величины су и сх и доста* точно ограничиться построением сетки кривых (11.12). Покажем, каким путем эта сетка может быть построена по результатам летных испытаний. Для этого на нескольких высотах следует произвести серии „зубцов" (т. е. установив­шихся подъемов) на ряде скоростей, причем на каждой ско — 1
рости зубцы нужно проделать при нескольких числах оборотов двигателя. Зная среднюю барометрическую высоту зубца Нр, температуру воздуха на этой высоте Тн, вес самолета О и число оборотов двигателя на зубце п, находим давление воздуха

рн, а затем приведенный вес самолета Gnp

и приведенную температуру Т,

зубца. По записи спидографа после обработки находим ско­рость полета Vt и число М, а по записи барографа определяем

приведенную вертикальную скорость V

Нр В результате обработки серии зубцов для одной средней высоты получаем график зависимости Vvnp от М для несколь — ких значений Тпр при Gnp = const. Вид ‘этого графика пред­ставлен на фиг. 1І. І. Аналогичные графики для других зна­чений Gnp могут быть получены из зубцов на других высотах (или при других весах, если возможно значительное измене­ние веса самолета).

На практике получение указанной сетки по методу зубцов чрезвычайно затруднительно вследствие необходимости выпол­нения огромного количества зубцов (порядка 80—100 и даже более). Ту же сетку можно получить гораздо быстрее, восполь­зовавшись описанным в гл. VIII (§ 3) способом определения Vv^fiVi) из горизонтальных разгонов на разных высотах при разных числах оборотов. Потребное время при использовании разгонов взамен зубцов сокращается примерно в 10 раз.

Полученную сетку Vvw=o(GnVl Гпр, М) мы будем называть сеткой обобщенных характеристик для уста­новившихся прямолинейных режимов полета.

При наличии такой сетки можно решать все задачи, связанные с указанными режимами полета. Ряд таких частных задач будет рассмотрен в следующих параграфах.

На каждой сетке обобщенных характеристик (фиг. 11.1) для Gnp=const особый интерес представляют две кривые: 1) ось абсцисс, для которой К/у ПР = 0; точки, лежащие на этой оси, со­ответствуют режимам установившегося горизонтального полета, в частности, режиму полета на 2) линия АВ, соединяющая

максимумы кривых rnp=const; эта линия соответствует ре­жимам максимальной скороподъемности Vvnpm^ для разных условий полета (G, рн, п, Тн). Эти режимы будут подробно разобраны в следующих параграфах.

Точка А пересечения указанных линий соответствует усло­виям полета, при которых установившийся полет возможен только на одном режиме; эту точку мы будем называть р е ж н — м о м потолка для приведенного веса GnP.