Эксплуатационные Пределы Маневрирования
2.2.3.I. Явление бафтинга
При низком пределе числа Маха, когда скорость снижается, угол атаки должен быть увеличен, чтобы увеличить коэффициент подъемной силы и сохранять баланс сил.
Рис. Р19:Штопор при низкой скорости |
В любом случае невозможно бесконечно увеличивать угол атаки (AoA). При высоком угле атаки, воздушный поток отделяется от верхней поверхности крыла. Если угол атаки продолжает увеличиваться, точка отделения воздушного потока становится нестабильной и быстро меняет положение. Соответственно, распределение давления постоянно изменяется, и также меняется точка приложения и величина подъемной силы. Такой эффект называется бафтингом и характеризуется сильной вибрацией.
Когда угол атаки достигает максимального значения, точка отделения смещается вперед, и происходит общее отделение потока на верхней поверхности крыла. Этот феномен приводит к значительному снижению
подъемной силы и называется сваливанием.
Рассмотрим феномен высокого предела числа Маха. На высокой скорости эффект компрессии производит шоковые волны на поверхности верхнего крыла. Когда число Маха и/или угол атаки увеличиваются, воздушный поток отделяется от верхней поверхности сзади шоковой волны, которая становится нестабильной и приводит к такому же бафтингу, как и в случае с низкой скоростью.
3.3.2.2. Предел бафтинга
При маневрах на воздушное судно влияет коэффициент загрузки:
Во время разворота такое влияние зависит от угла виража, как показано на рис. F21. При горизонтальном полете n = 1/cos (угол виража).
На пределе подъемной силы,
При заданной высоте давления (Ps) и заданной массе (mg), один фактор массы соответствует каждому CL max M2. Соответственно, дуга, выражающая соотношение фактора загрузки числу Маха будет такой же, как и на рис. F17.
Таким образом явление бафтинга возникает при эксплуатации воздушных судов на скоростях, близких к числу М.
На Рис. F22 показан предел бафтинга. Когда n = 1 (эшелон
горизонтального полета), минимальное число Маха соответствует бафтингу на низкой скорости, и максимальное число Маха — бафтингу на высокой скорости. С увеличением n, предел числа Маха уменьшается, поэтому, когда n = n max,
Mmin _ Mmax.
Итак, nmax это максимально допустимый фактор загрузки при данной массе и на данной высоте, а соответствующее число Маха увеличивает возможность возникновения эффекта бафтинга.