ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТв заправляемого топлива

——————— ———————- особе, ГП

тельвосіь полета> масса летательного аппарата ск Ро,’°

СКОРОСТЬ И ВЫСШа

11 ,,^праМ^четеВ Полетов, особенно ІШ большие расстояния,

ПрИ Читывать изменение массы летательною аппарата Q 0б’°Д^овУа«ш топлива, так как часовой С„ в кг/ч и к„,(* счет выгорании расходы топлива в горизонтальном „

где тт. гор — масса топлива, израсходованного в горизонтальном полете.

При небольших участках горизонтального полета для упроще­ния расчетов можно принимать Ch и Ск постоянными. В этом случае определение дальности 1Г0р и продолжительности ^гор полета упро­щается:

^т. гор ск ‘ *г‘* с„ ■

Для расчета потребного количества топлива на данный полет необходимо знать маршрут полета, массу пустого и допустимую взлетную массу летательного аппарата, коммерческую загрузку, со­став экипажа, массу служебного груза, прогноз погоды, состоя­ние ВПП.

В качестве примера на рис. 21.1 показан марш­рут полета. Он наносится на карту. Зная маршрут полета, направление и скорость ветра, можно определить навигацион­ные элементы (рис. 21.2). Линия заданного пути (ЛЗГ1) должна совпадать с направлением участка маршрута полета. На­правление ЛЗП определя­ем

ется величиной заданного путевого угла (ЗПУ).

Направление ветра б отсчитывают от северного направления меридиана по ходу часовой стрелки. Скорость ветра W определя­ется длиной вектора.

Следует различать два направления ветра: метеорологическое Смет — «откуда дует» на летательный аппарат и навигационное биав—«куда дует» от летательного аппарата. В бюллетенях погоды дается метеорологическое направление, а в расчетах полета поль­зуются навигационным.

Разница между навигационным и метеорологическим направ­лениями составляет 180°.

— 180′.

Угол, заключенный между направлением полета (ЛЗП) и нави­гационным направлением ветра, мазывается углом ветра (УВ). По­скольку направление ветра в общем случае не совпадает с направ­лением полета, то летательный аппарат будет отклоняться от ЛЗП и лететь со сносом, под углом (УС). Для того чтобы этого не слу­чилось, а полет совершить по ЛЗП, надо взять угол упреждения (УУ) и лететь уже не с заданным путевым углом (ЗПУ), а с кур­совым углом (КС — курс следования).

При наличии ветра путевая скорость Vn будет отличаться от воздушной V. Если учесть, что на высотах 8—12 км скорость ветра достигает 150—200 км/ч и более, то различие между ними может быть достаточно большим. Если отложить на векторе путевой еко-

ЗОэ

рости К отрезок, равный воздушной скорости V, то разность уи—V будет равняться составляющей скорости вектора W на векторе Vn

Эту разность называют эквивалентной скоростью ветра. WBK^V„-V

Значения эквивалентной скорости находят в зависимости от скорости и угла ветра, а также от воздушной скорости, и могут заранее определить по формуле

#8KB~Vn—V—W cos (УВ) — JT2 sin2(yB>

2V

Расчеты эквивалентной скорости ветра выполняют для каждого летательного аппарата, с учетом значений воздушной скорости для разных углов и скоростей ветра, и помещают в форме таблиц в ру­ководствах по летиой эксплуатации.

Для обеспечения возможности выбора наивыгоднемшего режи­ма полета и определения необходимого количества топлива в ру­ководствах по летной эксплуатации имеются также крейсерские таблицы и графики. Крейсерские таблицы составляют на основании летных испытаний для определения высот, скоростей полета и мас­сы летательного аппарата. Крейсерские графики являются более универсальными по сравнению с таблицами, так как они позволяют выбрать наиболее оптимальный режим полета н расход топлива при любых значениях массы летательного аппарата, высоты и ско­рости полета.

Основой крейсерского графика является график пересчета высот и скоростей. В практике летиой работы приходится пользоваться приборной Vnp и воздушной V скоростями, а также высотами по плотности йд н ‘по давлению him — Высота по плотности йд— это пысота полета при плотности воздуха, соответствующей стандарт­ной атмосфере (учитывается давление и температура воздуха). Вы­сотой по давлению h760 называют высоту полета, определяемую высотомером, подвижная шкала которого установлена на давление 760 мм рт. ст. (условный нуль высоты — уровень моря). В том слу­чае, когда температура воздуха на данной высоте полета соответ­ствует ее значению по стандартной атмосфере, то высота по плот­ности равна высоте по давлению.

Переход от Vnp к V и от йд к йгбо и обратно производят при помощи графиков, представленных на рис. 21.3. На нем по оси абсцисс отложена приборная скорость, а по оси ординат — высота по плотности. В верхней части графика помещена горизонтальная шкала высоты по давлению. Наклонными линиями представлены воздушные скорости и температуры наружного воздуха на высоте полета.

Зная, например, высоту по давлению (точка 1) и температуру наоужкпго воздуха (точка 2), легко определить высоту _по плотности ка оси ординат /том.

ка 3) При необходимо ста также моя перейти от высоты по плотности к высо-

V, н*/ч

мпред~0,В1

ифг

op

0,30

M

—’1—- I. BOO 050 SOO

750

Рис. 21 5. График удельной дальности (йд =10 км)

те по давлению. Аналогично производят и пересчет скоростей. По значению ско­рости по прибору (точка 4) и высоте по плотности (точка 3) определяют значе­ние воздушной скорости (точка 5). Возможен и обратный пересчет!

Если на этот график нанести еще кривые расхода топлива, Ch или Ск, а для летательных аппаратов с ТРД и частоту вра­щения ротора двигателя п, то полудим крейсерский график (рис. 21.4).

Здесь кривые С/, и п рассчитаны для определенной (исходной) массы данного типа летательного аппарата. Для учета влияния изменения массы летательного аппарата на расход топлива и режим полета построен внизу, на шкале скоростей по прибору дополни­тельный график.

Крейсерские графики дают возможность графически определять режим полета и характеристики дальности и продолжительности в широком диапазоне изменения высот, скоростей и массы лета­тельного аппарата.

Кроме крейсерских графиков, для определения характеристик горизонтального полета можно использовать графики удельной дальности или продолжительности полета.

Удельной дальностью I в км/кг называют величину, обратную

тельностью t в ч/кг — величину, обратную часовому расходу топ-

гон

Величины 1 и 1 or, pi деляют расстоя не И про­должительно! ть поле та при израсходовании 1 кг топлива Таки графики (рис 21.5) строят для определенной высоты по­лі та и различных значе­ний полетной ма и лета­тельного аппарата. На них также указывают ре­жим работы двигателей (частота вращения или положение РУД).

Графики удельной дальности и удельной продолжительности мож­но свести в один график путем указания на пер­вом часового расхода, а на втором километрово­го расхода топлива. Для удобства пользования в полете график может иметь дополнительные шкалы для определения воздушной скорости и внесения поправок на лет­ные характеристики, если фактическая температура воздуха отличается от стандартной иа данной высоте полета.

В целях обеспечения безопасности полетов вы­соту полета, как правило, определяет не экипаж, а экипажу задают эшелон с учетом особенностей ле­тательного аппарата и длины маршрута.

Зная маршрут полета и заданный эшелон, экипаж строит про­филь полета (рис. 21.6), который состоит из трех основных этапов, взлета и набора высоты, горизонтального полета, снижения и по­садки. Одиако для удобства расчетов строят еще барограмму по­лета (рис. 21-7), где показаны дополнительно участки без продви­жения по маршруту, но на которых расходуется топливо (маневр при заходе на посадку, работа двигателей на земле). Под баро­граммой помещают расчетную таблицу.

Заправку летательных аппаратов топливом производят когда еще во многих случаях отсутствуют необходимые дІГ48, о предстоящем полете (коммерческой загрузке, скорости в нам 6 лении ветра по маршруту полета и др ). В свичи с этим в водой случаях пользуются предварительными (приближенными) расчет ми, а окончательный расчет (уточнение) производят непосредствен но перед полетом при предполетной подготовке. В это время экипаж уже должен располагать всеми необходимыми данными для рас. чета полета, и в том числе расчета необходимого количества топ­лива на предстоящий шлет. В результате этого уточненного расчета может появиться необходимость дозаправки летательного аппарата или, наоборот, слива лишнего топлива.

Количество заправляемого топлива тт.3ап определяют по фор­муле

1Ят. эап~ Шт. оШг. зем "f" Щ-г. нея "Ь Шт. АНЗ»

где тТо — общий расход топлива в полете от момента взлета до момента посадки; тТЭем — расход топлива за время работы дви­гателей на земле до взлета и после посадки; ттте невыраба — тываемый остаток топлива; .гПт. анз — аэронавигационный запас топлива.

Для приближенного определения гпт. о в руководствах по летной эксплуатации летательных аппаратов с газотурбинными двигателя­ми имеются графики (рис. 21.8) общего расхода топлива в полете. Они позволяют определять расход топлива иа взлет, набор высоты, горизонтальный полет, снижение и маневр при посадке в зависимо­сти от длины маршрута / и высоты полета /гд. Нижняя часть трафи­ка даст возможность учесть влияние ветра.

Ось абсцисс графика является базовой линией дальности для расчета полета при отсутствии нетра.

Общий расход топлива в полете. по этому трафику определяют следующим образом. Пусть дальность полета при отсутствии ветра равняется 1о (точка 1). Зная высоту полета /гд, можно определить суммарный расход топлива (точка 2). При наличии встречного ветра (1Кэ,,в = —75 км/ч) (точка 3) расход топлива увеличивается (точка 4). При попутном ветре, наоборот, расход топлива умень­шается.

■Шт.»! включает расход топлива на запуск, опробование и работу двигателей при рулении па старт и после посадки до места стоянки летательного аппарата. Продолжительность работы двигателей на. земле обычно составляет 10 мин до взлета и 5 мии после посадки. В зависимости от расположения старта и перрона, а также времени года она может быть уточнена п каждом конкретном случае

Расход топлива на земле ттж„ указывается в руководстве по летной эксплуатации. Невырабатываемый остаток топлива из баков тпт псп должен быть известен для каждого типа летательных ратов па"

в т юно ш гони т Рис. 21.8 График общего расхода топлива в полете

35DD 1,ки

Аэронавигационный запас топлива тт. лнз берут сверх потреб* ■ного для данного полета Он предназначен для обеспечения безопас­ности полета в случаях изменения плана полета, вызванного не­предвиденными обстоятельствами (усилением встречного ветра, вынужденными отклонениями от установленного маршрута, направ­лением иа запасной аэродром и др). Аэронавигационный запас топлива в каждом конкретном случае определяет командир корабля в зависимости от метеорологических условий и расстояния до за­пасных аэродромов, ттлнз должен обеспечить полет от аэродрома посадки до запасного аэродрома. Во всех случаях этот запас топ­лива для дозвуковых самолетов должен быть пе менее чем на 1 ч; полета, для сверхзвуковых — ие менее — чем на 40 ли га, а для верто­летов—не менее чем на 30 мин. Для самолетов, выполняющих авиаразведку и полеты в глубь полярных бассейнов, аэронавига­ционный запас топлива должен быть ие менее чем на 2 ч полета Когда имеются все необходимые сведения о предстоящем поле­те, экипаж производит расчет взлетной и посадочной масс лета­тельного аппарата, для чего предварительно определяет неизмен­ную и эксплуатационную его массу.

Неизменная імасса складывается из массы снаряженного лета­тельного аппарата /щ-н, экипажа тьк, ‘бортпроводников те в, про­дуктов /питания, белья и литературы лідиті

=«о,++««и.+,птг.

В массу снаряженного летательного аппарата включают массу пустого летательного аппарата и эксплуатационного оборудования. Масса последнего складывается из массы масла для двигателей’ оборудования буфета, жидкости в санитарных узлах и в системе кондиционирования воздуха, бытового н съемного кислородного, аварийно-спасательного, служебного н вспомогательного оборудо­вания

Эксплуатационную массу летательного аппарата определяют по формуле

^экси — тцензы ~f~ ^г. заи*

Зная коммерческую нагрузку т,<0м. можно определить массу ле­тательного аппарата перед запуском двигателей (у перрона вок­зала):

Взлетная масса, равная массе летательного аппарата у — перрона аэровокзала минус расход топлива на земле перед взлетом •тІЗШІ:

HZB3′ /Пвзл •

Полученное таким расчетом значение взлетной массы сравнива­ют с .максимально допустимой.

Посадочная масса mnoc равна взлетной массе шюл минус рас­ход топлива в полете >пТПОЛ:

Полученное значение посадочной массы также сравнивают с максимально допустимой.

Конечная масса ти„п меньше посадочной на величину расхода топлива па земле после приземления т, аемг.

^кон—ПТЛ(С 01,.дС.,2.

Для того чтобы воспользоваться крейсерскими таблицами или з-рафиками для выбора режима полета и определения расхода топ­лива, надо знать, кроме массы летательного аппарата, высоты по­лета, еще и воздушную скорость. Последняя определяется распи­санием полетов. Для того чтобы прибыть в аэропорт назначения по расписанию, надо лететь со скоростью

V—V — W =-

v v П ’’ ЙКП———-

г є I — длина маршрута; Д! Яс и <нав — путь и время при наборе вы­соты; їси и tett — путь н время при снижении; /ис„ — -.продолжи­тельность полета; taiK — время, необходимое для выполнения маневра при заходе на посадку; — эквивалентная скорость

ветра (берется со знаком «+» при попутном ветре и со знаком

«—» при встречном ветре).

Дальности и продолжительности при наборе и снижении 1тй* <ввб, 1ск и іон, а также расходы топлива на этих этапах полета указаны в руководстве по летной эксплуатации в зависимости от высоты полета.

Имея воздушную скорость и другие необходимые данные о пред­стоящем полете, пользуясь, например, крейсерским графиком, мож­но определить скорость по прибору И,,,, часовой Cl, или километро­вый Ск расход топлива, частоту вращения п (для летательных ап­паратов с ТРД н ПД), величину наддува р„ (для летательных аппаратов с ПД).

Определив Ск или Си и зная длину горизонтального участка полета

А < [і I ^паб

или продолжительность горизонтального полета

А. р ^рася Ліаб ^си ^пос’

можно определить необходимое количество топлива для горизон­тального полета

^Т. Гор ^к^Гор I’fl (■[:’

Потребное количество топлива на посадку, если она производит­ся не «с ходу», а с выполнением круга над аэродромом, указывается в руководстве но летной эксплуатации.

Что касается расхода топлива при работе двигателей на земле, аэронавигационного запаса и невырабатываемого остатка, то ме­тодика их определения изложена ранее, она не связана с режимом полета. Суммируя полученные таким образом расходы топлива на всех участках полета, уточняют потребное его количество на пред­стоящий полет.

Определив окончательную взлетную и посадочную массы лета­тельного аппарата, рассчитывают длины разбега и пробега для конкретной ВП, П и данных метеоусловий. Длину разбега определя­ют как три взлете со всеми работающими двигателями, так и в случае отказа одного из них. Если полученные взлетная и посадоч­ная массы обеспечивают безопасность взлета и посадки, то на этом, как правило, расчет потребного количества топлива для данного полета заканчивается

Это особенно относится к тем полетам, дальность которых зна чительно меньше предельной для данного типа летательных аппа­ратов, т. е. когда количество топлива не лимитирует ни коммерче­скую нагрузку, ни длину маршрута

В тех случаях, когда полеты совершаются на большие расстоя­ния и количество топлива на борту летательного аппарата опреде­ляет массу коммерческой нагрузки и дальность полета, расчет по­требного количества топлива производится более точно по участ­кам маршрута полета с учетом изменения полетной массы за счет выгорания топлива. Методика этого расчета состоит в следующем.

^Расчет начинается с определения конечной массы летательного ап­парата

mKm=mc„ — j~/Hlll1T — j — /пкт -j niItll(l, от,. лнз.

Для определения «гЖои псе необходимые данные у экипажа пе ред полетом имеются. Затем к конечному весу прибавляют расхо­ды топлива по участкам барограммы полета (см рис. 21 7), начи­ная с ее конца. Для этого сначала определяют расход топлива при работе двигателей на земле после приземления летательного аппа­рата пі-, жиг — Прибавив массу этого топлива к конечной массе т„т, получим полетную массу в момент приземления (точка 7) Далее последовательно определяются потребные расходы топлива при полете по кругу перед посадкой и на снижение. После прибавления их к массе летательного аппарата в момент приземления получим его массу в конце этапа горизонтального полета (точка 5).

Определение потребного количества топлива для участка гори­зонтального полета является наиболее сложным. В горизонтальном полете, как известно, С* и С„ не постоянны, а уменьшаются по мере снижения массы летательного аппарата. Для упрощения расчета все расстояние горизонтального полета разбивается на несколько участков и для каждого из них определяют расход топлива, прини­мая для данного участка С,( или Ch постоянным. Расчет начинается с конца /10р (точка 5), Для определения расхода топлива на участ­ке 4—5 горизонтального яолета можно пользоваться крейсерским графиком, но которому надо определить С„ и С/, для данной (сред­ней на данном участке) полетной массы летательного аппарата. За­тем, зная расстояние участка /4_й или определив продолжитель­ность полета на этом участке /4_5 =

можно получить массу — потребного для него топлива по — формуле

mr4-5—

Так как известна масса летательного аппарата лишь в точке 5, то для получения средней іполетной массы на участке применяют метод последовательных приближений. Он состоит в следующем. Сначала определяют часовой или километровый расход для полет­ной массы г«5 и, зная продолжительность полета или длину участ­ка 4—5, определяют потребное количество топлива ш14_5. Сумми­руя массы и ти_5, получают массу летательного аппарата в кон­це следующего участка т4. Далее определяют среднюю полетную

массу на участке 4—5 тсj4_5=-^~2S-. Для этой средней полетной

массы по крейсерскому графику определяют часовой или километ­ровый расход н уточняют значение полетной массы в конце участка 3—4 т4. Метод последовательных приближений требует 2—3 по­вторных определении Ск или Сі, и пересчета средней — полетной мас­сы на участке. Таким образом, полетная масса последующего уча-

стка будет равна массе предыдущего плюс расход топлива на пре дыдушем участке т е

ей,, — /и5 Cv4l /,. ЛЧ _ы

Аналогично определяют расход топлива иа всех участках гори­зонтального полета Полный расход топлива 2mrI»tI, получают суммированием расходов по всем і участкам

Количество топлива, необходимое для звправки, Судет равно

^т. зап 1™, i_p. сх/ бП-г АНЗ ) НТ

По окончании расчета заполняют таблицу, которую следует «привязать» к этапам полета по времени с начала вылета Резуль­таты расчета дальности и продолжительности полета по этапам записывают в штурманский бортовой журнал В полете в жернале отмечают фактический остаток топлива и фактическое время полета (с момеита вылета).

Определив количество топлива, подлежащего заправке, необхо димо его распределить по группам баков в соответствии с програм­мой расходования топлива и требованием соблюдения центровки летательного аппарата.