ПОЛНЫЕ ЗАТРАТЫ ТОПЛИВА И ВРЕМЕНИ В ПОЛЕТЕ ПРИ ЗАДАННОЙ ПРОГРАММЕ

Дальность полета La исчисляется вдоль поверхности Земли от аэродрома вылета до аэродрома приземления.

Через километровый расход дальность связана с затратами топ­лива, а через скорость полета — с его временем (продолжитель­ностью). В реальном полете дальность задана и задача расчета — определить требуемый на ее достижение запас топлива (требуемую заправку самолета), в зависимости от времени (графика) полета.

При оценке летных характеристик самолета важно знать макси­мальную — предельно достижимую (без дозаправки, при данных запасе топлива и загрузке самолета) дальность полета. Для ее рас­чета также требуется рассчитывать полные затраты топлива на полет, так как максимальное значение дальности ограничено запа­сом топлива на борту самолета.

Под полными затратами тошпТва на полет понимают обычно затраты от страгивания самолета с места после получения команды на взлет до полной его остановки при посадке. Запас топлива на борту самолета определяется емкостью топливных баков и допустимой взлетной массой самолета. Из него может резервироваться опреде­ленный аэронавигационный запас топлива (АНЗ), а также запас топлива на выполнение полетного задания. Оставшаяся часть учи­тывается при расчете дальности.

Затраты топлива, как и продолжительность полета, зависят от программы полета — последовательности этапов, из которых скла­дывается полет, выбора высоты и скорости (или программы их изме­нения) и режима работы двигателя на каждом из этапов полета.

Рассмотрим задачу, расчета полных затрат топлива и времени в полете при заданной дальности и программе полета.

Пусть заданы полная дальность полета Ln, общая схема полета (последовательность характерных этапов и их протяженность) и программа выполнения каждого из этапов — режим маршевого по­лета VM, #ы, программа Упр (Я) и режим тяги для каждого из эта­пов полета с переменной энергией, аэронавигационный запас топлива (АНЗ), а также взлетная масса самолета щ.

Заданы длительность fB3J1 и tI!0C и режим тяги на этапах взлета и посадки, что позволяет рассчитать соответствующие затраты топлива

Здесь tBM и tnoc — в с.

Рассмотрим в качестве примера простейшую схему полета — взлет, набор высоты с разгоном на полной располагаемой тяге Рнб = = Рр при заданном профиле набора У„р (Я), маршевый полет на постоянных VM и Ям (или постоянных VM и суа м и ам), планирование (с заданным 1/Г)Л (Я) и Pnnf&0) и посадка.

Суммарные затраты топлива на полет будут

тТ. и = /пт. ввл — f — /пт. нр Ч — т-г. м Ч~ /Пт. поо (6.3)

(при тТ. пл да 0, так как Рпл « 0) и должны удовлетворять ограни­чению

/Пт. п + mT. АНЗ < /П? аСП, (6.4)

где m? acn — масса заправленного перед полетом топлива; /пт. анз — аэронавигационный запас топлива.

Расчет затрат топлива ведется по (6.3) последовательно. Сначала учитываются затраты на взлет, затем, в соответствии с гл. 5 [см. (5.23)1, рассчитываются методом интегрирования затраты топлива на набор и разгон до Ям, Ум, т. е. до энергии Я*.м, дальность LHP, пройденная на этом участке полета и масса самолета к концу этапа, затем по (5.11) или (5.17) — затраты топлива в маршевом полете. Для маршевого полета дальность Lw определяется при этом из усло­вия

LM = Ln-(L„p + Lnn), (6.5)

где Ьпл — дальность планирования, которую можно найти из (4.28).

Выкладки существенно упрощаются, если в первом приближении осреднить массу самолета на этапе маршевого полета. Тогда из (5.12) для m да mcp

/Пт. м — Тм*7им. м (/Лср)> (6.6)

/Пт. п ~ /Пт. пал ‘ Ь /Пт. пос ~~ /Пт. up Ч~ (J-n Т„р Тпл) 9км. м (/Пер)- (6.7)

В (6.6) дальность Т*, измеряется в км.

Одновременно с расчетом затрат топлива рассчитывается про­должительность полета (в с)

‘п = ‘вал + ‘цое +.’нр + Ln — L"P ~ ЮОО + tnn. (6.8)

“ м

Т и t по дальности L: — t

Часто интерес представляет не полное время полета, а время вы­хода в заданный промежуточный пункт полета. Его значение рассчи­тывается аналогично.

Результаты расчета хорошо иллю­стрируют графики зависимости mr (L) и t (L) (рис. 6.1).

Для любой более сложной схемы полета приведенные рассужде­ния несколько усложняются, однако их сущность сохраняется.