2.3. Диапазон скоростей и высот горизонтального полета

Совокупность скоростей горизонтального полета от минимально-допустимых до максимально-допустимых, называют диапазоном допустимых скоростей полета.

Совокупность скоростей и высот полета, на которых можно достичь равновесия сил тяги и лобового сопротивления в установившемся горизонтальном полете, называется диапазоном режимов установившегося полета (Рис.32) или диапазон высот и скоростей горизонтального полета.

Рис.32

Этот диапазон, в системе координат (истинная скорость-высота), представляет собой некоторую замкнутую область, правой границей которой является линия, соответствующая максимальным скоростям полета на различных высотах, левой границей является линия соответствующая минимально-допустимым скоростям на этих же высотах.

При рассмотрении диапазона скоростей и высот установившегося горизонтального полета можно оперативно, на взгляд, определить на каких высотах и каких скоростях ВС может безопасно выполнять полет.

Частным случаем выполнения установившегося горизонтального полета является выполнение самолетом виража.

2.4 Установившийся вираж

Вираж- это разворот самолета на 360⁰ в горизонтальной плоскости. По своему характеру и предназначению вираж может быть установившимся или форсированным.

Установившийся вираж выполняется на постоянной скорости, с постоянными радиусом, креном и постоянной нормальной перегрузкой.

В отличие от установившегося, форсированный вираж выполняется с потерей скорости, переменным (уменьшающимся) радиусом и постоянной угловой скоростью.

Рассмотрим схему сил действующих на самолет при выполнении им виража и условия его выполнения (Рис.33) Величина нормальной перегрузки, необходимой для выполнения виража зависит от крена самолета и она тем больше, чем больше крен.

ny=Y/G=1/cos γ

Рис.33

Условия выполнения и параметры установившегося виража:

P=Q – условие постоянства скорости

G=Y cos γ-условие постоянства высоты

GV²/gr=Ysin γ- условие постоянства криволинейности траектории.

ny=Y/G=1/cos γ- нормальная перегрузка

rвир = GV²/gYsinγ или rвир=V²/g√( ny²-1) = радиус виража

Vвир= Vгп√ ny- потребная скорость на вираже при заданном угле атаки

Pвир= Pгп ny- потребная тяга на вираже

t вир=2πV/g√ n²y –1 или t вир = 0,64V/√( ny²-1) - время выполнения виража

t вир=Ψ V/g√ n²y-1- время выполнения разворота на угол Ψ (Ψ в радианах.)

Для установившегося горизонтального полета характерно, что с увеличением высоты, из-за уменьшения плотности воздуха граница максимальной скорости горизонтального полета смещается вправо, в сторону больших истинных скоростей. Аналогично себя ведут и наивыгоднейшая и крейсерская скорости полета. Все это обуславливается тем фактором, что для создания заданного скоростного напора в разряженном воздухе необходимо иметь большую скорость потока. Поэтому для реализации принципа “ летать быстрее и дальше “ при одних и тех же энергетических затратах, авиация стремится к большим высотам. ( Рис.30)

Никакой полет ВС невозможно осуществлять без разгона и торможения.

Разгон самолета - прямолинейное движение с увеличением скорости по горизонтальной или наклонной к горизонту траектории.

Условия разгона:

Y=GCosθ -условие прямолинейности движения,

Gj_x /g =P-Q-G Sinθ - условие ускорения движения

P> Q+ G Sinθ - при наборе высоты

Р+ G Sinθ>Q - при снижении

j_{x -} ускорение при разгоне

P-Q = R _уск - ускоряющая сила при разгоне.

По кривым Жуковского R _уск = Рр-Рп._гп (Рис31)_.

В частном случае, в горизонтальном полете

Y=G

Gj_x /g =P-Q

P> Q

Торможение самолета - прямолинейное движение с уменьшением скорости.

Условия торможения:

Y=GCosθ –условие прямолинейности движения

Gj_x /g =P-Q-G Sinθ - условие замедления движения

В частном случае, в горизонтальном полете

Y=G Gj_x /g =P-Q P< Q

ГЛАВА Ш