КОНТРОЛЬНЫЕ ПОЛЕТЫ НА ДАЛЬНОСТЬ И СОСТАВЛЕНИЕ. ГРАФИКОВ ПОЛЕТА

В предыдущих параграфах было показано, каким образом определяются по результатам летных испытаний расходы горю­чего при разных режимах полета для различных полетных ве­сов и температур воздуха. На основании этих материалов со­ставляются инструкции по выполнению полетов на дальность и так называемые крейсерские графики для определе­ния расхода горючего, скорости и оборотов, а также давления наддува (для самолетов с поршневыми двигателями) в горизон­тальном полете с разными полетными весами. Инструкции должны содержать весь необходимый материал для расчета дальности и продолжительности полета самолета на любом ре­жиме. Крейсерские графики применяются самого различного вида в зависимости от назначения и типа самолета, использо­вания их на борту самолета или при предварительных расчетах, необходимой точности и т. п. В одних случаях строят отдельные крейсерские графики для каждой высоты полета, но для пере­менных полетных весов, в других случаях график строят для определенного полетного веса, но для разных высот полета.

Для иллюстрации на фиг. 16.30 и 16.31 приведены два ва­рианта крейсерских графиков. На фиг. 16.30 представлен обра­зец крейсерского графика для определенной высоты полета, но для разных полетных весов. На этом графике дана зависимость литровой дальности, т. е. дальности на 1 л израсходо­ванного горючего[25], от скорости по прибору и полетного веса. На этом же графике показаны наивыгоднейшие обороты двига­теля и давления наддува, а также мощности двигателя, необ­ходимые для горизонтального полета на заданном режиме. Графики такого вида удобны для самолетов, у которых вес из­меняется в широких пределах, например, для тяжелых бомбар­дировщиков.

Представленный на фиг. 16.31 крейсерский график построен для заданного среднего полетного веса. На нем дана зависи­мость часового расхода горючего, наивыгоднейших оборотов и давления наддува от высоты полета по высотомеру, скорости по прибору и температуры воздуха. Одновременно на том же графике приведена номограмма, позволяющая определять истинную скорость полета по скорости по прибору, высоте и тем­пературе воздуха. Графики подобного вида удобны для самоле­тов с относительно небольшим изменением полетного — веса.

Для самолетов, полетный вес которых изменяется в широких пределах, кроме крейсерских графиков для горизонтального по­лета, строят также графики для набора высоты на разных режимах работы двигателя 0,75 Nen0M и т. п.).

Полученные в процессе летных испытаний расходы горючего принято проверять в длительном полете на определенных зара­нее выбранных режимах; такие полеты обычно называют кон­трольными полетами на дальность или продол­жительность. Эти полеты проводят по какому-либо мар­шруту или, в случае трудности организации полета по мар-

труту, в зоне аэродро-ма. Одновременно с проверкой расходов горючего в этих полетах проверяется работа и надежность всей материальной части в нормальных эксплоатационных условиях.

Прежде чем перейти к описанию контрольных полетов, вкрат­це остановимся на принятой терминологии в вопросах даль­ности и на расчете графика перелета.

Технической дальностью полета называют путь, пройденный самолетом до полного выгорания горючего при от­сутствии ветра. Обычно в техническую дальность включается путь, пройденный только при наборе высоты и в горизонтальном полете, однако в некоторых случаях включается и путь при пла­нировании. Аналогично, технической продолжитель-

Решение

1 2

I

3 4

Ответ
Точка 4

Фиг. 16.31. Образец крейсер ского графика для постоянно го полетного веса. Пример ре­шения. Дано: #=4500 м tn=—40° С; VVip =230 км/час. В точке 4 читаем: 1/ист—

=290 км/час Q = 336 л/час
/г—1835 об/мин; /?* =570 мм
рт. ст.; первая скорость нагне-
тателя.

ностью полета называется время полета до полного израсхо­дования горючего; как правило, в техническую продолжитель­ность включают только время, затрачиваемое на набор высоты и на горизонтальный полет.

Технические дальность и продолжительность полета практи­чески не могут быть реализованы по ряду причин. При полете самолетов строем, как показывает опыт, расходы выше, чем при полете одиночных самолетов. Сбор соединения после взлета также приводит к уменьшению дальности полета. Неточное вы­держивание заданного маршрута, необходимость изменения его из-за особенностей данной метеорологической обстановки, откло­нения от заданных режимов полета по скорости, высоте и по режиму работы двигателя, влияние ветра и тому подобные об­стоятельства приводят к тому, что практическая дальность и продолжительность полета меньше, чем техническая. В связи с этим наряду с технической дальностью и продолжительностью полета применяют понятие тактической дальности и тактической продолжительности полета, где учтены регламентированные поправки на уменьшение дальности и продолжительности полета по указанным выше причинам.

Как было указано ранее, дальность и продолжительность по­лета зависят от режимов полета самолета. Обычно — различают следующие режимы: 1) дальность и продолжительность полета на режиме максимальной горизонтальной ско­рости; 2) скоростная дальность и продолжи­тельность, обычно на режиме 0,9 Ктах для истребителей и 0,8 Vmax для бомбардировщиков и транспортных самолетов;

3) максимальная дальность на режиме, при котором километровый расход является минимальным, и, наконец,

4) максимальная продолжительность на режиме, когда часовой расход горючего является минимальным. Во всех случаях, когда говорится о характеристиках дальности и про­должительности полета, следует точно оговаривать, рассматри­вается ли техническая или тактическая дальность и для какого именно режима полета; отсутствие таких указаний может при­вести к недоразумениям и ошибочным толкованиям.

Расчет графика перелета подробно рассматривается в курсах аэродинамического расчета, поэтому мы лишь бегло коснемся этого вопроса. Прежде всего должен быть определен профиль полета, т. е. зависимость высоты полета от пройденного расстояния. Далее должна быть выбрана ско­рость для каждого горизонтального участка полета. Если полет производится на режиме скоростной дальности, то в за­висимости от веса самолета определяется максимальная ско­рость и задается скорость полета, составляющая определенный процент от максимальной; для режима максимальной дальности на каждом горизонтальном участке скорость подбирается в за­висимости от веса самолета таким образом, чтобы километровый

расход горючего был минимальным, а для режима максималь­ной продолжительности минимальным должен быть часовой рас­ход. В зависимости от емкости топливных баков или от варианта загрузки самолета определяется полный запас горюче — г о, т. е. общее количество горючего, заливаемое в баки. После этого по результатам летных испытаний определяется расход горючего на работу двигателя на земле, на набор заданной вы­соты, на планирование, на круг над аэродромом перед заходом на посадку, а также невырабатываемый остаток горючего (он определяется специальными испытаниями на земле). Разность между полным запасом горючего и расходом горючего на указанные этапы полета или работы на земле дает располагаемый запас горючего для горизонтальных участков полета.

Если полетный вес изменяется в процессе тельно, то весь расчет проводят для среднего равного

-*гор 2 3

G,

ер

где G„a4— взлетный вес, a Grop— полный запас горючего.

В случае значительного изменения полетного веса маршрут разбивают на несколько участков и определяют средний полет­ный вес для каждого участка. При расчете расходы горючего, время и путь определяют отдельно для каждого этапа полета, причем границей этапа является либо изменение режима полета (переход от набора высоты к горизонтальному полету, измене­ние высоты, скорости или режима работы двигателя), либо рез­кое изменение полетного веса самолета (сброс грузов или бомб). При подсчете веса самолета на каждом этапе принимается, что расход масла составляет определенный процент от рас­хода горючего.

Определив километровые и часовые расходы горючего для каждого горизонтального участка и зная располагаемый запас горючего для этих участков, находят дальность и продолжитель­ность полета на горизонтальных участках. Просуммировав пути, проходимые при наборе высоты и на горизонтальных участках полета, находят техническую дальность полета, а просуммиро­вав время полета на этих же этапах, находят техническую про­должительность полета.

В результате расчета составляется график полета, на кото­ром строится по времени высота полета и скорость по прибору, пройденный путь при штиле, обороты двигателя, давление над­дува, полетный вес самолета и остаток горючего в баках (фиг. 16.32); этим графиком руководствуется экипаж само­лета, совершающего контрольный полет на дальность. Длина маршрута или время контрольного полета намечаются так, чтобы
расход горючего составлял примерно 80% полного запаса горю­чего.

Самолет, на котором совершается контрольный полет на дальность, должен быть оборудован необходимой аппаратурой для измерения высоты и скорости полета, температуры воздуха, параметров работы двигателя и расхода горючего. Перед поле­том измеряется количество горючего и масла, заливаемых в баки самолета. В процессе полета производится запись времени

т. часы Фиг. 16.32. Образец графика полета на дальность. С?(.ам—полет­ный вес самолета; ДСТ — вес остатка топлива.

начала и конца каждого этапа, а также показаний всех приборов; на горизонтальных участках соответствующие записи произво­дятся через каждые 10—30 мин. в зависимости от продолжи­тельности полета.

После контрольного полета сливается и взвеши­вается горючее из топливных баков и масло, в резуль­тате чего определяется расход горючего и масла за полет. Для контроля целесообразно производить взвешивание самолета до полета и после него.

Обработка материалов контрольного полета на дальность или продолжительность производится с целью сравнения получен­ных на горизонтальных участках этого полета километровых и часовых расходов горючего, приведенных к стандартным усло­виям, с соответствующими расходами по графикам, построен — 27 772 ным на основе предшествовавших летных испытаний. Расход горючего на горизонтальных участках определяется по записям показаний счетчиков расхода горючего, а пройденный путь опре­деляется по записям скорости по прибору, температуры воздуха и высоты полета. Приведение к стандартным условиям часового и километрового расхода горючего следует производить по со­ответствующим формулам, приведенным в предыдущих парагра­фах этой главы. Фактический расход горючего за весь полет, по­лученный по взвешиваниям, целесообразно сравнить с расходом, определенным по показаниям счетчика расхода горючего, для того чтобы убедиться в правильности его показаний; при хорошо налаженном эксперименте разница не превышает 2—3%.

Во всех случаях, когда это возможно, необходимо по записям экипажа и по лентам самописцев построить фактический график перелета, аналогичный представленному на фиг. 16.32, а затем по крейсерским графикам и по другим ма­териалам испытаний рассчитать расходы горючего для факти­ческих режимов перелета. Сравнение полученных расчетных расходов с фактическими позволит оценить точность графиков расходов горючего не только для горизонтального участка, но и на всех других этапах полета.

Фактический воздушный путь при контрольном полете может быть определен при помощи планиметрирования площади, огра­ниченной кривой У=/(т) и осью абсцисс. Обычно вместо плани­метрирования суммируют элементарные пути AL = Kfp Ат, где Vcp — средняя истинная скорость в интервале времени А т.

Если на основании результатов контрольного полета должна быть определена техническая дальность или продолжительность полета, то расчет производится тем же способом, что и указан­ный ранее предварительный расчет, но значения километровых расходов на горизонтальных участках берутся фактические, а не по графикам.

В заключение этой главы необходимо указать, что расходы горючего для ряда экземпляров самолетов одного и того же типа могут несколько отличаться друг от друга вследствие производ­ственных отклонений при изготовлении планера и двигателя, а главное из-за отклонений в регулировке топливных агрегатов. Так как отклонения от средних цифр могут достигать довольно больших значений (до +10%, а иногда и выше), необходимо в процессе испытаний систематически проверять правильность регулировки топливных агрегатов. Кроме того, большое внима­ние следует уделять проверке устойчивости и стабильности ра­боты карбюраторов и насосов непосредственного впрыска. Вслед­ствие большого влияния состава смеси на расходы горючего сле­дует. при всех испытаниях, а также при контрольных полетах строго следить за соблюдением эксплоатационных правил по использованию высотного корректора или других способов обеднения смеси. Для получения более надежных сред­них значений расходов горючего для самолетов, строящихся большими сериями, принято крейсерские графики для них строить на основе обработки результатов испытаний нескольких само­летов.

Вопросы, связанные с влиянием ветра на даль­ность полета, подробно разбираются во всех курсах аэроди­намического расчета, поэтому мы их здесь опускаем.