ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ СКОРОПОДЪЕМНОСТЬ

Обычно полет на скороподъемность выполняется следующим образом. После разбега и отрыва летчик разгоняет само­лет, набирая одновременно высоту, до достижения скорости.

Фиг. 11.25. Типичный вид теоретической и практической барограмм полета.

наивыгоднейшего набора на некоторой небольшой высоте; после* этого выполняется набор высоты на наивыгоднейших скоростях подъема. В результате барограмма подъема имеет вид, показан­ный сплошной кривой на фиг. 11.25, на которой #п и тп обо­значают высоту и время от старта до перехода на режим наи­выгоднейшего подъема.

Для самолетов с поршневыми двигателями время тп сравни­тельно мало и обычно при обработке экстраполируют барограм­му до земли, не интересуясь переходным участком ее от старта до точки А. Для самолетов с турбореактивными двигателями, у которых скорость наивыгоднейшего набора значительно выше„

время тп относительно велико и может составлять значитель­ный процент от времени набора высоты 5000 или

Р

10 000 м. Так, при — = 0,5 и £*0 = 0,017 время набора высоты G

5000 м равно примерно 100 сек., а высоты 10 000 м — 240 сек. При этих данных скорость наивыгоднейшего набора у земли равна примерно 720 км/час, т. е. 200 м/сек. Для оценки време­ни тп воспользуемся теоремой импульсов, причем будем прене­брегать всеми сопротивлениями и считать, что тяга двигателя за­трачивается лишь на разгон самолета по горизонтали. 3 нашем примере

-Vm6 = Pz„,

g

Фактически тп будет больше, но даже при наших допущениях это время составляет около 40% от т5000 и около 16,5% от т10 ооо-

Вследствие этого для самолетов с ТРД принято различать теоретическую и практическую скороподъем­ность*. В первом случае считается, что самолет сразу от уровня земли начинает набор на наивыгоднейшем режиме, причем не учитывается время разгона. Во втором случае принимается, что время набора какой-либо высоты Н равно

На фиг. 11.25 изображены соответствующие барограммы для рассматриваемых двух случаев.

При обработке фактической барограммы полета вначале не рассматривается ее участок ОА. После определения фактических (или приборных) вертикальных скоростей для всех высот выше Лп и приведения их к стандартным условиям строят кривую Vу щах сгт”/(7/Ст) и экстраполируют ее до Н=0. Затем указанным ранее (в гл. VIII) способом строят теоретическую барограмму тст=/(ЯСт).

Для определения практической скороподъемности в стан­дартных условиях нужно привести к этим условиям время перехода на наивыгоднейшую скорость подъема. После этого следует сдвинуть параллельно оси т теоретическую барограмму таким образом, чтобы она прошла через точку А (тп>Ст>, Нп). Так как время перехода тп само является, по существу, поправ­кой и при переходе к стандартным условиям мы ищем поправку

к поправке, то вывод формулы приведения тп можно сделать при очень грубых упрощающих предположениях. Примем, что в процессе старта самолета и разгона его в воздухе до скорости Vi наб тяга самолета расходуется только на разгон его. В этом случае

Написав выражения для тп в фактических и стандартных усло­виях и разделив их друг на друга, получим, считая Vi иаб. ст=

Vi наб ф*

Так как разгон производится вблизи земли, а в стандартных условиях Дст=1, то

ТП. ст = Т„. фУ Дф •

«ст

где ЪТВ = Т0 — Гф = 288 — Тф, Ьрн=рй—рф = Ш—рф, аЛгиЛр — показатели изменения тяги в зависимости от температуры воз­духа и его давления. Для ТРД с нерегулируемым соплом

hT=—— — hn, hp— 1. В этом случае формула для определения

тп в стандартных условиях примет следующий вид:

тп. ст =тп. фУДф1 —^ — hn -f — -^-)j (и. 54)

или при Л„ = 3

тп. сТ=х„.ф|/д;( 1+1,5^—^).

То Ро 1

Пусть 7ф=—15°С (7^ = 258°К), а рф = 780 мм рт. ст.

В этом случае

ТП ст = 1.07 ТП. ф ( 1 +1,5 ^ Щ = 1,07 • 1,183 ТП. ф = 1,27 хп. ф, т. е. поправка [равна 27’% от тп. ф.

18 772

В заключение этого параграфа остановимся на следующем вопросе.

Выше в этом параграфе и в гл. VIII указывалось, что для подсчета барограммы в стандартных условиях используют кри­вую Кутах=/(#Ст). Однако такой способ подсчета обладает ря­дом недостатков. Вначале приходится дифференцировать полу­ченную В ПОЛете Кривую Нр ф = /(тф) ДЛЯ Определения Vy щахф на ряде высот; затем эти Кушахф приводятся к стандартным усло­виям. В результате графического дифференцирования получается большой разброс точек, затрудняющий проведение кривой Vу тах ст == /(Нет). После проведения этой кривой производится интегрирование для получения барограммы полета. Естественно, что процесс дифференцирования, а затем обратный процесс ин­тегрирования связаны с внесением дополнительных погрешно­стей. Кроме того, при таком способе обработки при определении времени набора в стандартных условиях исключается неизбеж­ное в полетах дополнительное время, связанное со снижением Vy шах при переключении скоростей нагнетателя у самолетов с поршневыми двигателями или при разворотах самолета в про­цессе набора высоты. Таким образом при описанном способе обработки для стандартных условий получается приукрашенная барограмма.

В некоторых случаях обработку ведут несколько по-иному. Барограмму для стандартных условий определяют не по кривой Vv ст=/(#ст), а непосредственно приводят к стандарт­ным условиям фактические интервалы вре­мени Зтф по формуле

уф

уст

где Vy фИ Vy ст — средние значения вертикальной скорости для одного и того же интервала высоты о//, который прохо­дится самолетом в фактических условиях в течение времени 5тф, а в стандартных—отст. Суммированием интервалов време­ни Stct находят время набора высоты в стандартных условиях.

Из сказанного ясно, что при втором способе обработки опре­деление вертикальных скоростей используется лишь для опре­деления поправки времени при переходе к стандартным уело виям, в связи с чем отпадают погрешности первого способа обработки. Однако это достоинство второго способа обработки является одновременно и его недостатком, так как в оконча­тельный результат входят все, даже случайные, отклонения от режима Кушах, которые имели место в полете по каким-либо причинам. Выбор того или иного способа обработки зависит от задач и целей проводимых испытаний.

Глава XII