Снижение
Для расчета траектории снижения и ее оптимизации используется та же система уравнений и те же методы, что и для расчета набора крейсерской высоты. Такими же являются принятые допущения и ограничения. При расчете и оптимизации траектории снижения считается, что двигатели работают на фиксированном режиме (обычно на режиме “малого газа” или другом, близком к нему режиме). Считается также, что вдоль траектории снижения удельная механическая энергия Е является монотонно убывающей функцией. В качестве функционалов могут. рассматриваться следующие:
— минимум топлива, затраченного на снижение.
Величина Еи соответствует Ркр и Укр перед началом снижения. Если при рассмотрении набора высоты функционалом, обеспечивающим максимальную рейсовую дальность полета, являлась “потерянная” дальность, то при расчете снижения функционалом, обеспечивающим максимальную дальность является “приобретенная” дальность. Величина "приобретенной” дальности показывает, насколько при одних и тех же затратах топлива дальность, полученная на этапе снижения, больше дальности, полученной в условиях крейсерского полета. Искомый функционал имеет вид:
Ф=max (Lch — Екрейс)=
J„ (р-ю *[1 3.6^V^v кр (10-20)
Для современных магистральных самолетов, обладающих
высоким аэродинамическим совершенством, дальность полета на участке снижения, когда максимизируется функционал (10.20), часто получается очень большой и по этому параметру может не удовлетворять требованиям УВД. Чтобы обеспечить максимум “приобретенной” дальности при заданной дальности снижения, необходимо решить изопериметрическую вариационную задачу. Условие изопериметрии имеет вид:
дзал=/ (Р-Х) dE’ см.21)
а функционал примет вид:
Ф = 1. (Р-Х) ‘ tl + A_3,6^F^vKp^ dE (10-22)
где А — постоянный коэффициент, выбираемый из условия (10.21).
В отличие от участка набора высоты дальность снижения может быть сокращена более существенно благодаря соответствующему изменению траектории полета на этом участке. На рис. 10.22 в
|
Рис.10.22 Оптимальные режимы снижения |
плоскости H, V в качестве примера показаны оптимальные траектории снижения, соответствующие различным Л:
А—оптимальная траектория, дающая max Ьщ, (Л=0);
Б—оптимальные траектории при наличии ограничения на дальность снижения (Лі-‘Ог^Лз);
В—траектория, обеспечивающая мтимальную дальность снижения (начальный участок этой траектории соответствует движению с постоянным углом ©).
На рис.10.23 на примере магистрального четырехдвигательного самолета в безразмерном виде показана зависимость “приобретенной” . дальности от дальности снижения, определяемой величиной Л. За единицу принята дальность снижения по траектории, обеспечивающей max. Lnp (в этом случае коэффициент А=0).
|
Рис.10.23 “Приобретенная” дальность при снижении Как и в случае оптимизации траектории набора высоты, оптимальная траектория снижения в плоскости Н, V может терпеть небольщой разрыв при Н=\ км. Способ перехода с одной ветви траектории (Н > 11 км) на другую {Н<11 км)мало влияет на суммарные характеристики снижения, но наличие такого разрыва |
траектории необходимо иметь ввиду при реализации численных алгоритмов оптимизации.