ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ МАНЕВР САМОЛЕТА

Рассмотрены виды движения, траектории которых строго лежат либо в вертикальной, либо в горизонтальной плоскостях. Это, конечно, некоторая схематизация, но вполне допустимая. Однако в общем случае траектория полета не лежит в одной пло­скости, а является пространственной. К таким маневрам относятся боевой разворот, спираль, косая петля, бочка и др. Рассмотрим пер­вый из перечисленных маневров.

Боевым разворотом называется маневр самолета, прй котором одновременно с изменением направления полета производится набор высоты. Пространственная траектория такого маневра является как бы комбинацией виража и горки (рис. 7.10). При расчете боевого разворота влияние боковой силы Za и перегрузки nza невелико,

Рис. 7.11. Типичная программа изменения крена уа и перегрузки пуа при боевом развороте

и маневр можно считать координированным, р « 0, nza « 0, если не применяются органы НУБС.

< Расчет боевого разворота ведется численным интегрированием уравнений (7.10) … (7.14).

Для расчета траектории боевого разворота кроме задания режима работы двигателя (обычно принимается максимальный режим) не­обходимо иметь еще две управляющие функции, за которые удобно принять nv о (W) и у а (V).

Типичный вид изменения крена и перегрузки приведен на рис. 7.11. Выбор величин параметров уа т»х и пуа тах зависит от поставлен­ной задачи боевого разворота. Из уравнений движения видно, что чем меньше перегрузка, тем меньше угловая скорость вращения, и тем большим будет время выполнения боевого разворота. Увели­чение крена при заданной перегрузке приводит к уменьшению на­бираемой высоты. В предельном случае можно подобрать столь большой крен, что боевой разворот превратится в вираж. При очень малых углах крена траектория будет приближаться к траектории горки.

Если к боевому развороту предъявить требование минимального времени маневра, не ставя условия максимального набора высоты, то по уравнению (7.11) видно, что с увеличением перегрузки и угла крена растет угловая скорость поворота траектории. С этой точки зрения обычный закон изменения этих параметров, показанный на
рис. 7.11, невыгоден, ибо в. конце маневра произведение пуа sin уа получается малым и разворот затягивается. Можно сократить время боевого разворота, применив закон изменения крена, показанный на рис. 7.11 пунктиром. В этом случае к концу разворота самолет оказывается почти в перевернутом положении и можно до самого конца маневра выдерживать постоянную максимальную перегрузку. Такой боевой разворот по аналогии с виражом можно назвать фор­сированным. Если задача разворота — повышение высоты, то сле­дует принимать небольшую перегрузку, а закон изменения крена взять обычный.

Схемы некоторых других пространственных маневров даны на рис. 7.12.

Возможности выполнения любого маневра, как плоского, так и пространственного, ограничены располагаемым значением нор­мальной перегрузки Пуа расп И МИНИМЭЛЬНОЙ ЭВОЛЮТИВНОЙ СКО­РОСТЬЮ полета, на которой возможен маневр (пуа раСП > 1, сохра­няется эффективность органов управления, не происходит свали­вания и т. п.).

Маневренные возможности можно повысить, если принимать для самолетов, для которых требуются высокие показатели маневрен­ности, крыло с профилем, изменяемым по режимам полета (по ско­рости, углу атаки). Так, отклоняя в полете при выходе на большие углы атаки предкрылки и закрылки, можно существенно увели­чить акр и Суа доп, предотвратить срыв и сваливание, существенно уменьшить границу минимальной скорости при маневре 114]. Такое управление конфигурацией крыла при маневре должно выполняться автоматически, так как внимание летчика при пилотировании пере­гружено. Быстродействие приводов, управляющих элементами, ма-. невренной механизации крыла, должно быть достаточным, чтобы гибко изменять их положение, при энергичных маневрах. Однако если такую систему можно создать, то маневренные возможности самолета на малых скоростях значительно возрастают.

Дополнительная литература [8], с. 104—114, П01, с. 278—294, [13], с. 339—390.

Контрольные вопросы

1. Какой маневр называется координированным?

2. Почему при координированном маневре в горизонтальной плоскости суще­ствует однозначная свизь между Пуа и уа?

3. Чем ограничено располагаемое значение пуа на малых индикаторных ско­ростях полета? На больших?

4. Почему с ростом пуа .1рес растет минимальная скорость полета Утщ (Яиа треб)?

5. Выведите формулу для і? в. Пр при пуаусТ, определяемом по (7.9). Про­анализируйте зависимость RB. up от высоты.

6. Покажите примерный характер изменения перегрузки пуа при выполнении петли Нестерова, бочки.