Динамика полета в неспокойной атмосфере

Приложение А A. I. ОБЩИЕ ДАННЫЕ САМОЛЕТОВ, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕДЛЯ РАСЧЕТОВ В РАЗЛИЧНЫХ ПРИМЕРАХ, И КОЭФФИЦИЕНТЫУРАВНЕНИИ ПРОДОЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ , Для расчетов использовались данные пяти самолетов различ­ных типов. Ниже приводятся эти данные и результаты расчетов коэффициентов уравнений продольного движения. і Самолет Ml — тяжелый транспортный самолет с прямым крылом. Режим полета: */g = 8000 м, 14=650 км/час, Л1=0,585, р<>=0,05354 кГ ■ сек2 • мг4. Самолет М2 — истребитель со стреловидным крылом. Режим полета: t/g=10000 м 1/е=860 км/час, М=0,832,…

Взлетом называется процесс движения самолета от момента старта до момента достижения некоторых минимальных значе­ний высоты и скорости полета. Схема взлета показана на рис. 6.1. «Стандартное препятствие» по оси ВПП, указанное на рис. 6.1, и для взлета и для посадки считается имеющим высоту 25 м. Рассмотрим более подробно первый из двух основных этапов Рис. 6.1. Схема взлета: I — точка старта; 2 — разбег; 3 — отрыв; 4 — разгон с подъемом; 5 — взлетная дистанция…

§ 6.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Взлетно-посадочные характеристики самолета, т. е. скорости отрыва и посадки, длины разбега и пробега зависят от большого числа факторов. К ним относятся параметры самолета и аэродро­ма — вес, состояние тормозной системы и покрышек колес, ка­чество и состояние взлетно-посадочной полосы (ВПП), а также метеорологические условия — скорость и направление ветра, температура и плотность воздуха. Возможность взлета и посад­ки на данный аэродром в сложных метеоусловиях определяет­ся оснащенностью его наземным посадочным оборудованием и так называемым…

Предположим, что значение допустимой для данного режима полета перегрузки определено тем или иным способом. Как по­казано в § 5.2, это приращение для одних режимов определяется условиями прочности и тогда оно одинаково для всех таких ре­жимов. Для других режимов допустимое приращение перегрузки связано с выходом самолета на значения коэффициента подъем­ной силы Су доп — Каждому из этих режимов соответствует свое значение Дп„д0П (см. рис. 5.4). При этом, как и в § 5.2, положим, что С“ =…

Рассмотрим некоторые автоматические системы, предназна­ченные для снижения нагрузок от ветра. При этом остановимся только на принципиальных возможностях и свойствах этих си­стем. Поэтому анализ динамики будем проводить без учета не­линейностей системы управления и нежесткости конструкции самолета. Учет этих факторов значительно усложняет рассмат­риваемую задачу и может внести существенные изменения в при­водимые ниже результаты. Разделим автоматические системы для уменьшения нагрузок от ветра на две группы. К первой группе отнесем системы типа автопилота, управляющие подъемной силой с помощью руля…

Формула (5.1) показывает, что при прочих равных условиях увеличение удельной нагрузки крыла (G/S) снижает перегрузку от вертикальных порывов ветра. У современных самолетов на­грузка на крыло непрерывно растет, но одновременно растет и скорость полета, так что проблема снижения ветровых нагрузок продолжает оставаться весьма актуальной. В § 5.1 были перечислены причины, которые обуславливают желательность снижения нагрузок, испытываемых самолетом при полете в неспокойном воздухе. Этой проблеме в настоящее время уделяется значительное внимание. Например, в работе [42] пере­числено 14…

Как было упомянуто в предыдущем параграфе, допустимые значения вертикальных перегрузок для самолета определяются двумя факторами: 1) прочностью конструкции или физиологической выносливо­стью человека по отношению к перегрузке; 2) выходом самолета на боль­шие углы атаки, при полете на ко­торых возможна потеря управля­емости и сваливание. В зависимости от режима по­лета ограничение вертикальной перегрузки может определяться либо первым, либо вторым из ука­занных факторов. Условия прочности дают более или менее постоянное значение предельной перегрузки, которое изменяется в некоторых пределах при…

§ 5.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ При полете в неспокойной атмосфере самолет испытывает перегрузки от действия порывов ветра, направленные по всем его осям — продольной, нормальной и поперечной. Однако хорошо известно, что наиболее значительные перегрузки направлены по нормальной оси. Они возникают от действия порывов ветра вдоль этой же оси. Эти перегрузки почти не зависят от угла наклона траектории. Поэтому ниже для упрощения будем рассматривать горизонтальный полет и вертикальные перегрузки от вертикаль­ных порывов ветра. Предельные значения вертикальных перегрузок…

Как показывают уравнения (2.28) и (2.30), а также переда­точные и переходные функции, рассмотренные в § 4.1, боковое движение самолета в возмущенной атмосфере складывается из двух составляющих. Одна из этих составляющих обусловлена поперечным ветром wz, а вторая — градиентом нормального ветра по размаху крыла. Проведем исследование бокового движения самолета в турбу­лентной атмосфере с помощью моделирования, общая методика которого изложена в § 2.5. Некоторое отличие будет заключаться лишь в анализе составляющей бокового движения, обусловленной неравномерным распределением нормального…

Как указывалось в § 4.1, приведенные там выражения для сил и моментов, действующих на самолет в возмущенной атмосфере, могут быть использованы лишь для анализа движения самолета, вызываемого единичными порывами заранее выбранной формы. Однако в реальных условиях полета таких порывов не бывает. Поэтому выводы предыдущего параграфа представляют интерес главным образом для оценки влияния постоянного поперечного ветра, вызывающего снос самолета. Анализ влияния нормальной составляющей ветра с постоянным по размаху крыла градиентом был проведен для получения передаточных функций,…

Результаты летных исследований продольного движения убе­дительно подтверждают принципиальную правильность изложен­ного в предыдущих параграфах этой главы статистического под­хода к динамике самолета в турбулентной атмосфере. В качестве одного из примеров приведем результаты обработки данных, по­лученных в более чем двухстах полетах тяжелого транспортного самолета в условиях «болтанки». При осреднении не учитыва­лись различия в режимах конкретных полетов, скорость, высота, вес самолета. Разделение данных проведено лишь по трем видам управления самолетом (летчик, автопилот с корректором высоты и автопилот без корректора…

вертикальной перегрузки при полетев турбулентной атмосфере При решении некоторых практических задач возникает необ — ходимость быстрой оценки перегрузки, обусловленной вертикаль­ной составляющей ветра, хотя бы и с довольно значительной погрешностью. Такой метод, чрезвычайно простой и удобный, приведен в работе [37].

Современные автопилоты обычно содержат так называемый высотный корректор, т. е. статоскоп, дающий на исполнительный механизм сигнал при изменении заданной высоты полета. В § 3.2 было показано, что при наличии высотного корректора перегруз­ки, испытываемые самолетом в турбулентной атмосфере, возрас­тают. Увеличение перегрузки имеет место даже при идеальной работе статоскопа в качестве измерителя высоты. В действитель­ности статоскоп измеряет давление, которое также колеблется в возмущенной атмосфере, что приводит к подаче на рули неже­ лательных сигналов, не связанных с изменением…

У современных самолетов, обладающих большими скоростя­ми, в полете возникают довольно значительные деформации кон­струкции. При большинстве эволюций самолета его движение характеризуется очень малыми частотами, а собственные частоты упругих колебаний элементов самолета значительно выше (на порядок и более). Поэтому при медленных эволюциях самолета упругие деформации его конструкции не оказывают существен­ного влияния на динамику полета. Именно этим объясняется то обстоятельство, что в работах по динамике полета самолет обыч­но считается твердым телом. При полете самолета в возмущенной атмосфере перегрузки…

В предыдущих параграфах данной главы самолет рассматри­вался как точка в поле скоростей турбулентного движения возду­ха, так как предполагалось, что эти скорости одинаковы для всей его поверхности. Очевидно, что для больших самолетов такой подход является приближенным. В этом параграфе будет рас­смотрена методика, позволяющая оценить влияние размеров са­молета на силу и момент, возникающие при полете в турбулент­ной атмосфере. При анализе продольного движения самолета с учетом его размеров необходимо прежде всего учесть два обстоятельства: неравномерность вертикальной составляющей порывов…