Основы ГИДРОАВИАЦИИ

Силы, действующие на глиссирующую поверхность со сто­роны воды, разделяются на следующие группы1: а) гидростатическиесилы, б) гидродинамические силы, ,г в) силы трения. В процессе разбега гидросамолета каждая из этих групп проявляет себя в большей или меньшей степени, придавая тем самым определенную окраску каждому этапу разбега гидроса­молета. Принято поэтому рассматривать следующие основные режимы разбега гидросамолета: а) режим плавания, б) переходный или критический режим, в) режим глиссирования (гидропланирование). Режим плавания простирается от начала разбега до скоро­стей, равных 0,25—0,30…

больший Нес, Помогай этим самым гидростатическим си Лам, дей­ствующим на днище плавательных приспособлений, выталки­вать гидросамолет из воды. И в тот момент, когда гидросамолет приобретает такую скорость, при которой подъемная сила крыльев будет равна его весу, произойдет взлет, и гидросамо­лет отделится от воды. Процесс разбега, как мы увидим дальше, для гидросамолета не всегда может окончиться взлетом, а в некоторых случаях сопротивление воды оказывается столь значительным, что максимальная тяга винта, вполне достаточная для полета, йе может сообщить…

При плавании с работающим мотором гидросамолет обладает бблыпей управляемостью, так как к имевшимся аэродинамиче­ским силам при дрейфе добавляется еще одна сила — тяга винто­моторной группы (ВМГ). Действием этой силы летчик имеетвозможность управлять, изменяя ее величину от нуля до мак­симально возможной. Сила тяги расположена в продольной плоскости симметрии одномоторного гидросамолета и на одинаковом расстоянии — у многомоторного. Сила тяги направлена вперед, и с точки зрения легкости управления гидросамолетом на рулежке разнесение моторов от продольной плоскости симметрии…

Свободное плавание гидросамолета при наличии ветра сопро­вождается передвижением его назад, в плоскости ветра. Это плавание носит название дрейфа. Гидросамолет, находящийся в состоянии свободного плавания при отсутствии ветра и волны, является неуправляемым, так как действие внешних сил отсутствует. При наличии же ветра он имеет способность раз­ворачиваться против ветра, подобно флюгеру, и при отсутствии воздействия лет­чика на органы управления устойчиво сохраняет ука­занное положение. Это явление происходит по следующим причинам. Поток воздуха, набегая на гидросамолет, действует равномерно как…

душными рулями при управлении кораблем, а также с воз­душным винтом авиационного двигателя, который в нужный момент не сможет дать заднего хода. Таким образом, управление гидросамолетом гораздо сложнее того, что обычно называют „кораблевождением". Выполнение маневра на гидросамолете может происходить или при свободном плавании (при выключенном моторе), или при рулении с постоянным водоизмещением (при работающем моторе).

Свободная поверхность воды под действием силы тяжести стремится установить плоский уровень и при всяком наруше­нии этого условия равновесия жидкости производит поверх­ностные движения, распространяющиеся в виде волн. Движение судна вносит возмущение в то распределение давле­ния, обусловленное явлением тяжести, которое соответствует покою. В одних точках происходит увеличение давления, а в других понижение, но так как на поверхности, испытывающей рав­номерное давление атмосферы, оно должно оставаться постоянным, то нарушение распределения давления в жидкости должно вызывать изме­нение уровня, т. е….

Сопротивление формы, или, как иногда называют, водоворот­ное сопротивление, возникает вследствие срыва вихрей, обра­зующихся в пограничном слое в тех местах, где нарушена плав­ность обводов плавательных приспособлений гидросамолета,— непосредственно за реданом и за срезанной кормой поплавков. Это объясняется тем, что в этих местах происходит резкое падение давления в пограничном слое и разрыв струйного тече­ния воды. Область возмущенной воды отстает от гидросамолета и создает постепенно затухающий попутный след в виде отдель­ных вихрей, отделяющихся попеременно то с правой, то…

Равнодействующая касательных сил, возникающих при движе­нии на погруженной в воду поверхности плавательных приспо­соблений гидросамолета в области пограничного слоя, назы­вается сопротивлением трения. Вода, обладая вязкостью, т. е. свойством, вследствие которого при перемещении одного слоя по другому возникает сила внутреннего трения, прилипая к шероховатой поверхности плавательных приспособлений, обра* 33 Зует Прилегающий к Ним весьма тонкий, так называемый погра­ничный слой. В этом пограничном слое совернгается быстрый переход от нулевой скорости движения воды у смочйшой поверх­ности к скорости окружающего…

1. Общие сведения При плавании гидросамолета с небольшой скоростью на него действуют, кроме силы гидростатического поддержания, уравно­вешивающей его вес, еще силы: от тяги винтомоторной группы, воздушного и водяного сопротивления. Под действием силы тяги гидросамолет приобретает способ­ность к поступательному движению. Силы воздушного и водя­ного сопротивления направлены в обратную направлению дви­жения сторону и уравновешиваются силой тяги. При небольшой скорости движения сила воздушного сопро­тивления не имеет большого значения и лишь при наличии ветра увеличивается и требует увеличения тяги…

Однако преимущества двухпоплавковых гидросамолетов не так велики, как это следовало бы ожидать из рассмотренного выше материала. Параллельно с поплавковыми гидросамолетами весьма успешно эксплоатируютея и летающие лодки, причем в настоящее время все гидросамолеты, начиная с полетного веса 4—5 т и выше, делаются исключительно по типу летающих лодок. Постараемся установить, почему это происходит. Инженер Шнадель (Германия)1 провел исследование по сравнению различных схем гидросамолетов с точки зрения их весовых со­отношений, а также летных и гидродинамических качеств. В результате…

Характеристика остойчивости гидросамолета заключается в ознакомлении с поведением его под влиянием опрокидывающих (кренящих) моментов. Как известно, влияние опрокидывающих моментов на гидро­самолет характеризуется диаграммой Рида как продольной, так и поперечной остойчивости. К построению диаграмм Рида мы и приступим, пользуясь для этого тем же оборудованием, каким пользовались и при определении водоизмещения. Усыновим прежде всего, что при действии какой-либо внешней рилы, не приложенной в ЦТ, гидросамолет получает вращение около ЦТ (пренебрегаем тормозящим действием частей, погруженных в воду), но…

Для характеристики пловучести и остойчивости плавательных приспособлений гидросамолета необходимо знать их водоизмеще­ние, т. е. объем погруженной части. Численно определить вели­чину необходимого нам объема мы можем только путем измерений. Благодаря сложности формы погруженной части плавательных приспособлений вычисление объема погруженной части требует значительной затраты времени как на чертежную, так и на вычислительную работу. Рис. 21. Установза дія определения элементов пловучести а остойчивости Практически удовлетворительным оказался метод так называе­мого „купания модели", который при несложном оборудовании дает возможность определить…

• . 1. Условия плавания гидросамолета Нормальное плавание судна происходит при неизменном по­ложении ВЛ, а следовательно, и при неизменном водоизмещении. Приняв на борт определенный груз, судно плывет с определен­ной скоростью, и обводы его корпуса таковы, что при движении оно не приобретает гидродинамической силы поддержания, стре­мящейся уменьшить его водоизмещение и тем самым уменьшить вредное сопротивле­ние корпуса при дви­жении в воде. Совершенно другая физическая картина наблюдается при пла­вании и движении ги­дросамолета. Назначе­ние его плавающих приспособлений (лодок или…

Динамическая остойчивость рассматривает работу сил, прило­женных к кораблю во время его наклонения от внезапно при­ложенной силы, действующей сразу полной своей величиной в отличие от статической, когда действие силы нарастает постепенно, начиная от нуля и кончая полной своей величиной. Предположим, что на корабль воздействует сила, момент кото­рой относительно ЦТ корабля имеет конечную величину. Ко­рабль будет наклоняться и приобретать угловую скорость вращения, которая будет увеличиваться до тех пор, пока креня­щий момент не будет больше восстанавливающего. Когда вели­чины…

Если углы крена превосходят 10—12°, то, как было сказано, при пользовании формулами (16) и (17) можно получить невер­ные результаты, так как они выведены из условия неизменного положения метацентра. В этом случае надлежит пользоваться обычным выражением момента. Представим себе, что для целого ряда различных значений углов крена (10, 20, 30°) мы по формуле (16) вычислили каким — либо способом величину плеча восстанавливающей пары и, про­ведя две взаимно перпендикулярные оси Ох и Оу, называемые осями координат (ось…