АЭРОМЕХАНИКА САМОЛЕТА

Типичные маневры в вертикальной плоскости (V — const) выполняются без крена и скольжения. Управление движением осу­ществляется здесь выбором программы изменения нормальной ско- Если время маневра невелико по сравнению с временем полета, по­следнее уравнение можно не рассматривать, а массу самолета при маневре — осреднять. Уравнение для дальности L также может не рассматриваться, если в задачу маневра не входит выход в опре­деленную точку. В вертикальной плоскости рассмотрим два характерных ма­невра — пикирование и горку.

Располагаемые значения нормального и тангенциального ускорения при маневре самолета определяются предельной величи­ной сил, действующих на него в полете, или, что то же самое, — диа­пазоном располагаемых перегрузок, которые можно создать с по­мощью этих сил: Р-Ха „ Ка + Р(а + «ро) „ Za-Pfi ‘ха~ rng ’ mg * Пга~ mg • Рассмотрим располагаемые значения пха, nyat пга. Располагаемое значение нормальной скоростной перегрузки пуа, как видно из (7.1), определяется предельным значением подъемной силы, которую можно создать…

Под маневром самолета понимают обычно сравнительно короткий этап полёта, целью которого является заданное изменение параметров движения центра масс самолета — скорости*(ее вели­чины V и направления, т. «» углов наклона траектории л и пути ¥), положения самолета в пространстве (высоты, дальности). Строго говоря такие этапы полета, как маршевый (крейсерский) полет, набор высоты, снижение также являются маневрами, так как их задачей является именно изменение положения самолета. Но эти этапы обычно достаточно протяженны, их длительность сравнима с полной…

В § 6.2 рассмотрены наивыгоднейшие по топливу режимы полета при свободном, неограниченном времени и соответствующая этим режимам техническая или практическая дальность полета (ра­диус действия). В ряде случаев важное значение приобретает не ми­нимизация топлива, а минимизация времени всего полета или каких — либо его этапов.. Рассмотрим задачи, связанные с минимизацией времени полета самолета на заданную дальность. Пусть запас топлива на борту самолета заведомо достаточен для достижения заданной дальности на максимальных скоростях полета. Режимы, соответствующие минимуму времени…

Затраты топлива при полете по наивыгоднейшей про­грамме монотонно зависят от заданной дальности La. Монотонность зависимости тТ. п (L„) позволяет при прочих равных условиях счи­тать задачу минимизации затрат топлива при заданной дальности обратимой, эквивалентной задаче максимизации дальности при за­данном расходе топлива. Если рассмотреть полную заправку самолета топливом, то оптимальной по топливу программе полета будет соот­ветствовать максимально достижимая для самолета (при данной загрузке, взлетной массе и заданной схеме полета) дальность Lnmax. Чтобы ее найти, нужно, вообще говоря,…

Несколько усложним схему полета, рассмотренную в § 6.1. Пусть режим маршевого полета VM и Ям (а значит и энергия #8. м) не заданы заранее, а выбираются исходя из минимума сум­марных затрат топлива на полет в целом при заданной дальности L„[15]. .Используя введенное в гл. 5 понятие «чистых» затрат топлива на изменение энергии, можно записать для этапов найора, разгона и планирования: Нр = /71т# Нр : £Нр<7км, М» (6’9) ‘ А т<[, пл = ^пл^км. м…

При проектировании самолета рассчитываются не затраты топлива в конкретном полете, а диапазон достижимых значений дальности при полной заправке самолета топливом. При определении такого диапазона программа полета оптимизируется. Если оптими­зация ведется по критерию минимальных затрат топлива (киломе­тровых для маршевого, «чистых» — для этапов с переменной энер­гией), то дальность полета при данной загрузке самолета и заправке его топливом будет максимальной. Максимальная достижимая дальность полета самолета при пол­ной заправке топливом и полной выработке его расходуемого запаса к моменту…

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 и продолжительность полета, радиус действия— важные показатели, входящие в перечень летно-технических харак­теристик самолета. Они должны определяться интегрально, для полета в целом. Полет в этом случае рассматривается как последова­тельность типовых этапов — взлет, набор высоты и разгон, крейсер­ский (маршевый) полет, снижение, заход на посадку, посадка и дру­гие возможные этапы полета. Достижимые дальность и продолжи­тельность полета ограничены, прежде всего, запасом топлива. По­скольку затраты топлива в полете существенно зависят от скорости, достижимое значение дальности тесно связано с…

При определении затрат топлива и времени с достаточной для практики точностью такие этапы, как набор высоты (как уста­новившийся, так и с переменной скоростью) и снижение можно, как правило, считать квазипрямолинейными. При этом условие квази­прямолинейности (тУ0 «0 и mVP да 0) выполняется здесь лишь интегрально, в среднем. Это означает, что на отдельных участках при наборе высоты или снижении значения 0 и Ф могут существенно отличаться от нуля. Но если в целом для этапа величина аэродинами­ческого сопротивления…

Крейсерский (или маршевый) полет, т. е. полет с постоян­ной скоростью на постоянной или почти постоянной высоте (для гражданских самолетов — на постоянном эшелоне, т. е. в заданном по условиям безопасности диапазоне высот) является обязательным, а для многих самолетов — основным этапом полета. Именно на крей­серском этапе, на маршевом режиме полета достигается основная дальность, затрачивается большая часть топлива и времени. В горизонтальном установившемся полете Яв — Суд (Я, М, #г. п)Рп/3600, (5.3) а часовой расход топлива…

Затраты топлива в полете являются одним из важнейших показателей эффективности применения самолета, как транспорт­ного средства. Проблема экономии топлива во многом определяет и облик проектируемого самолета, и выбор режимов его использования при эксплуатации. В соответствии с (1.47) затраты топлива в интер­вале времени от /0 до tK могут быть найдены, как *h mT= j qs(Я, M, R…)dl (5.1) и зависят от длительности полета (/„ — /0) и значений секундного расхода топлива qs. Секундный расход топлива в свою…

Рассматривая область достижимых для данного самолета высот и скоростей полета, заметим, что для скоростных самолетов максимально возможный уровень энергетической высоты Яэ, пах зна­чительно превышает теоретический потолок Ят. На установившихся режимах достижение высот, больших Ят, как уже говорилось, невозможно. Однако если набор высоты сопро-. вождается потерей скорости (V’ < 0 при Я > 6), то возможен вы­ход на высоты, где ДNp < 0, хотя_общий уровень удельной энергии при этом падает, так как Я8 = AN. Такие…

Выведенные в § 4.1 уравнения справедливы не только для режимов полета с увеличением уровня энергии самолета, но и для режимов снижения и торможения, когда общий уровень энергии уменьшается. Режиму полета с Яэ < 0 соответствует, как видно из (4.13.), дефицит тяги или мощности двигателей АР < 0, AN < 0, пха < 0. Такой режим реализуется обычно при дросселировании двига­теля (Р < Рр) или при неработающем двигателе (Р = 0). V — dv sine dH…

ОСНОВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА НЕУСТАНОВИВШЕГОСЯ КВАЗИПРЯМОЛИНЕЙНОГО РЕЖИМА ПОЛЕТА Для неустановившегося квазипрямолинейного режима по­лета (при скорости, меньшей 1000 … 2000 м/с, считая mVQ и mVW малыми в сравнении с mg и предполагая, как и в гл. 3, что sin (а + + фр) « а + фр и cos (а + фр) « 1), можно записать уравнения движения центра масс самолета в виде: V =g-^~—g&ind=gnxa — g sin Є; у а + р (« + фр)…