3 10 . Расчет летно-технических характеристик (лтх)

Расчет основных ЛТХ включает:

- определение эксплуатационной области высот и скоростей полета: максимальной и минимальной скорости, практического потолка;

- расчет расхода топлива, времени и дальности полета на участках набора крейсерской высоты 2, снижения 4, крейсерского полета 3, в том числе расхода топлива на взлет 1, предпосадочный круг и посадку 5. (рис. - типовой профиль полета);

- определение общей практической дальности и продолжительности полета.

Т иповой профиль полета

Ч

111

асто уравнения (1) и (2) преобразуют:

- продольная перегрузка,

- поперечная перегрузка.

Тогда получим уравнения движения, выраженные через перегрузки:

Остальные уравнения (3)-(13) остаются в том же виде.

Упрощение уравнений (1) и (2)

11А

Т.к. ,	уравнение описывает набор высоты с постоянной скоростью

Умножим обе части уравнения (1) на :

В уравнении величина по внешнему виду соответствует в уравнении , однако в уравнении описывает вертикальную скорость набора высоты в общем виде (при ). В уравнении величина

описывает «фиктивную» вертикальную скорость набора высоты (ее называют также избыточной удельной мощностью) упрощение приводит уравнение к виду или

121

( , полет горизонтальный).

Это условие соответствует «квази»-горизонтальному полету с постоянной скоростью (т.к. ).

Таким образом, для участков профиля полета 2 – набор высоты, 3 – крейсерский полет 4 – снижение для расчетов параметров можно принять упрощенные уравнения и , если объектами являются достаточно большие, медленно маневрирующие транспортные самолеты, у которых и .

И уравнения (1) и (2) из дифференциальных превращаются в алгебраические

или
или

Остальные уравнения остаются в прежнем виде.

Первым этапом расчетов является построение совмещенных графиков потребных тяг (сопротивления самолета) и располагаемых тяг силовой установки. В уравнении ,

где - располагаемая тяга двигателя,

- тяга, потребная для горизонтального полета.

И

13

сходные данные (для среднемагистрального с-та):

Масса	т
Высота	км
Скорость звука	(м/c)
Плотность	(кг/м3)
П лощадь крыла	м2

3 14 .1. Определение эксплуатационной области полета

Для расчетов используется метод совмещения располагаемых тяг двигателя на номинальном, максимальном бесфорсажном или форсажном режиме и тяг, потребных для горизонтального полета (метод тяг Н.Е. Жуковского).

Тяги, потребные для горизонтального полета рассчитываются в зависимости от числа для ряда значений высот и среднего полетного веса или для ряда значений веса .

,

где:

	- взлетный вес
	- вес топлива

Например, для дозвукового пассажирского самолета могут быть взяты высоты (или другие).

Расчет производится по упрощенному методу тяг [1].

Тяга, потребная для горизонтального полета:

,

где:

- скоростной напор (или );

- площадь крыла;

15

- определяется по поляре для соответствующего числа для значений , определяемых формулой

или .

Результаты расчетов сводятся в таблицу №1

1		0,3	0,5	0,7	0,9	Примечание
2		0,09	0,25	0,49	0,81
3						Скоростной напор
4
5
6	(в поляре)
7
8						- скорость звука
9
10
11

П

15A

о данным таблицы №1 строится график

Н

16

а этот же график наносится располагаемая тяга силовой установки с учетом потерь, определенная в соответствии ВСХ для (см. рис. ) на заданном режиме работы двигателя ( ).

Аналогичные таблицы и графики строятся для других значений высоты полета при той же величине выбранного веса . Затем расчеты повторяются для других весов.

Точки пересечения линий и . Определят на каждой высоте максимальную скорость, т.е. правую границу области полета.

Левая граница области полета определяется значениями минимальных скоростей (чисел ), которые для каждой из заданных высот определяются по формуле:

,

где:

- скорость звука на заданной высоте;

- заданный вес;

- по рис. ;

- коэффициент безопасности (по нормам).

17

Диаграммы потребных и располагаемых тяг (рис.2) используются также для расчета скоростей установившегося набора высоты (или удельной избыточной мощности):

По графикам , рис. 4 для каждой из заданных высот определяются точки , соответствующие максимальной скороподъемности, с помощью которых находится практический потолок (рис. ), ограничивающий эксплуатационную область полета сверху, (рис. ), а также соответствующая величина скорости полета .

18

19

Определение практического потолка

дозв.

сверхзв.

20

21

Внутри области полета с некоторым (нормированным) запасом от её границ намечаются оптимальные траектории набора высоты, крейсерского полета, снижения. Одна из возможных программ (траекторий) набора высоты может быть найдена на рис. 4 – это точки , соответствующие на каждой высоте , т.е. режим максимальной скороподъемности. Он больше характерен для истребителей-перехватчиков. Для транспортных самолетов могут быть другие программы набора высоты, например, .

Для примера остановимся на программе (рис .4) .

Как же летчик реализует эту траекторию (помним, что режим двигателя при наборе высоты задан .

Практика показывает, что любые траектории в координатах или близки к тем или иным постоянным значениям скоростного напора , которому можно условно приписать некоторую величину приборной скорости , (как известно из курса аэродинамики, скорость потока замеряется скоростной трубкой именно по величине ), величина есть у летчика на приборе и ее достаточно просто поддерживать заданной (постоянной) управляя самолетом:

-

22

самолет отклонился вверх – отдать штурвал «от себя»

- самолет отклонился вниз – тянуть «на себя»

- рычаг управления двигателем (РУД) не трогать!

Аналогично задается программа снижения и управление по ней.

(рис.7).

Можно включить автопилот.

Н

23

а область полета (рис. ) наносятся также ограничения по прочности (максимальный скоростной напор ), траектория набора высоты , соответствующая оптимальному режиму, в частности (рис. ), траектория снижения и другие ограничения (например, - формула стр. ).