Основы ГИДРОАВИАЦИИ

• 1. Общие сведения Современное состояние экспериментальной техники позволяет при проектирований опытного гидросамолета получить его гидродинамические характеристики путем протасок моделей плавательных приспособлений в гидроканалах, а также выявить расчетные моменты, определяющие необходимую остойчивость при плавании с боковым ветром, при помощи боковой обдувки в аэродинамической трубе. Однако производство этих экспериментов может дать только материалы для предварительных соображений, так как поло­женный в основу экспериментов закон подобия и постановка опытов не позволяют при переходе к модели повторить обста­новку действительной…

Влияние ветра и волн значительно сказывается на эксплоата — ции гидросамолета на воде, иначе говоря на его взлете, посадке и свободном плавании. Если в некоторых случаях (обычно при сверхрасчетной перегрузке гидросамолета) встречается затруд­нение при взлете в штиль или с мертвой зыби, то при наличии большого волнения и сильного ветра взлет и посадка гидроса­молета могут привести самолет к гибели. Фактором, определяющим мореходные качества гидросамолета, является его конструктивная схема. Трудность проектирования гидросамолетов состоит в том, что мореходность…

Систематические наблюдения над элементами волн у наших берегов только начаты. Собранный мат^рййя дает пока лишь примерное представление о размерах явления, не позволяя за не­достаточным числом отдельных наблюдений прийти к окончатель-ныл выводам К Ниже рассматривается характер волн в Финском заливе и на Черном и Азовском морях. В приводимой таблице даны средние величины высот волн, наблюдавшихся при различных скоростях и направлениях ветра в Финском заливе. Наблюдения относятся к середине восточной части Финского залива —к месту стоянки пловучего…

Состояние водной поверхности характеризуется наличием волно­образования. Волнообразным движением водной среды называется такое ее состояние, при котором частицы воды не получают поступатель­ного движения (течение), а лишь немного удаляются от перво­начального положения то в одну, то в другую сторону. Колеба­тельное движение частиц воды и называют волнами. Причины появления волн различны. Волны возникают под дей­ствием ветра, благодаря быстрым изменениям атмосферного да­вления над водной поверхностью, в силу движения судна и т. д. Рассмотрим волнообразное движение моря, возникшее под действием…

1. Определение понятия мореходности Под мореходностью гидросамолета следует по­нимать безопасность его эксплоатации при тех условиях состояния морской поверхности, на ко­торые он рассчитан.- Предел безопасной эксплоатации гидросамолета, а следова­тельно, и мореходности его зависит от: % а) конструктивной схемы гидросамолета, б) состояния водной поверхности и в) силы ветра. Поскольку первый фактор остается для данного гидросамолета неизменным, мерилом для оценки мореходности служат второй и третий факторы, являющиеся переменными. Естественно, что чем неспокойнее состояние моря, при котором возможна надежная…

На рис. 92 показано распределение максимальных давлений на днище лодки „Саутгемптон[7]* по данным английских опытов1. Как видно из диаграмм, картина распределения давления при MW   Рнс. 92. Распределение максииальннх. давлений на днище лодки нрн посадке: а — нормальная посадка (Глос —100 *м}час <рП0С — 6°30; Глос —0,6 ж/с««); б— посадка на нос (7Д0С —145 кмічас); 9Я0С —0вЗО/; КП0С — 0>9 .Mjcen); в,— посадка на корит(УдОС —90 км/час; <рпоС — Н°30′; Кпос — в момент насанвя…

Пусть лодка с килеватым днищем движется вертикально “аниз с некоторой начальной скоростью v. При этом лодка соприкасается с плоской поверхностью воды и при погружении дает воде движение вниз, получая в то же время некоторый толчок вверх; при этом вода вытесняется’ слегка и в стороны (рис. 87). В результате удара вода по бокам лодки поднимается, и так как на поверхности ее имеется везде одинаковое давление, то градиент давления должен быть направлен перпендикулярно к уровню жидкости, так…

Момент касания воды для гидросамолета является переходным моментом от состояния полета к состоянию плавания. Нормально из режима горизонтального полета гидросамолет производит посадку после планирования и выравнивания над поверхностью воды, при этом необходимо, чтобы гидросамолет коснулся ее без толчка и с минимальной скоростью. На процесс, происходящий в момент касания гидросамолетом воды, оказывают влияние как вертикальная, так и горизонталь­ная составляющие скорости движения его по траектории. Как видно из рис. 83, горизонтальная составляющая имеет следующее выражение: vr =…

1. Явления, происходящие при посадке При посадке все явления происходят в порядке, обратном взлету, поэтому все отмеченное нами при исследовании взлета будет справедливо и в случае посадки. Новым является только момент касания гидросамолетом поверхности воды. При приближении кромки редана к водной поверхности днище гидросамолета все больше погружается в воду и медленно затормаживает скорость гидросамолета благодаря растущему сопротивлению-его продвижению и одновременному уменьшению подъемной силы крыльев. Сопротивление, тормозящее движение гидросамолета, зависит в этом случае не только от…

Как показали исследования над движением судов на мелко­водье, волновое сопротивление на малых скоростях почти что ничем не отличается от сопротивления их движению на глубо­кой воде. С увеличением же скорости движения волновое сопро- 10 15 Z0 25 30 35 40 45 50 V м/сек Рис. 80. Водяное сопротивление при движении судна на мелководье и на глубокой воде п тивление лодки значительно увеличивается, а следовательно, взлетная характеристика гидросамолета изменится и избытка тяги для выхода на редан может…

Поперечная остойчивость при взлете не имеет того значения, какое она имеет при плавании гидросамолета. Необходимая поперечная остойчивость, которая достигается, как мы это ви­дели, различными вспомогательными средствами, с момента выхода на редан появляется автоматически, благодаря воздей­ствию гидродинамических сил и, кроме этого, на больших ско­ростях движения за критической скоростью на остойчивость оказывают влияние и аэродинамические силы. Продольная же остойчивость требует специального рассмотре­ния. При разбеге гидросамолет находится в равновесии под дейст­вием следующих сил (рис. 75); G — вес…

Влияние изменения удельной нагрузки несущей поверхности либо перегрузки во. Из диаграммы видно, что повышение удельной нагрузки для того же гидросамолета означает повышение взлетной скорости В отношении |/-J — и водяного сопротивления, особенно на боль­ших скоростях. Одновременно с этим увеличивается и время разбега. Кривые водяного сопротивления и тяги ложатся близко друг к другу, и после критической скорости они должны итти не параллельно, а постепенно расходиться, так как иначе ускоряю­щая сила будет мала и разбег окажется длинным…

На рис. 71 изображены ди­аграммы, показывающие влия­ние ветра на взлет гидросамо­лета. Дело в том, что при той же скорости движения гидро­самолета относительно воды вли­яние ветра заключается в уве­личении скорости набегающего на него потока воздуха. Это об­стоятельство вызывает умень­шение силы тяги винта и уве­личение сопротивления воздуха, но одновременно с этим увели­чивается подъемная сила и уменьшается водяное сопроти­вление. Взаимодействие всех этих сил вызывает увеличение ускорения движения гидросамолета, а вме­сте с этим и уменьшение вре­мени взлетного разбега (рис….

Как мы уже видели, взлетные свойства гидросамолета зависят от взаимодействия целого ряда сил (рис. 64), а именно: О — силы веса, приложенной в центре тяжести гидросамолета, направленной вертикально вниз (от скорости движения не зависит), Ф — силы тяги винтомоторной группы, Q — силы аэродинамического сопротивления, W—силы гидродинамического сопротивления, ■Р—подъемной силы крыльев, А — гидродинамической силы поддержания, Gt — силы инерции] разбега. Рис. 64. Сиди, действующие на гидросамолет при взлете Разложим все действующие силы на два…

Основной характеристикой гидродинамических свойств плава­тельных приспособлений гидросамолета является график, по­казывающий изменение сопротивления воды в зависимости от скорости (рис. 58). Гидродинамическое сопротивление с уве­личением скорости возрастает и доходит до своего максимума при скорости, называемой критической,-после чего начи­нает уменьшаться и при скорости отрыва v0 равно нулю. При этом и равно от 0,30 до 0,40 скорости отрыва (г^). Для полной характеристики плавательных приспособлений, кроме этого графика, необходимо иметь: а) график вертикального смещения центра тяжести, б) график углов атаки…