Оценка влияния температурного режима на предельно допустимую высоту и скорость полёта.

Полет на большой высоте выгоден, так как с высотой уменьшается расход топлива и поэтому возрастает дальность и повышается экономичность полета. Но полет самолета на максимальной высоте (потолке) в турбулентной атмосфере не безопасен. При сравнительно небольших перегрузках, возникающих в результате пульсаций вертикальных и горизонтальных потоков, самолет может потерять устойчивость и управляемость.

В руководствах по летной эксплуатации самолетов (РЛЭ) значения предельно допустимой высоты полета Н_прСА при разном полетном весе ВС приведены для условий СА. Табл. 6.

Ту-154
Gпол, т	86	80	75	70
Hпр, м	11000	11400	11700	12000

В реальных условиях предельно допустимая высота изменяется не только в связи с изменением веса (вследствие расхода топлива), но и в зависимости от фактической температуры воздуха на высотах. Эта зависимость может быть представлена формулой:

,

где Δt_СА — отклонение температуры от стандартного значения;

k — коэффициент, показывающий, насколько изменяется Н_пр при отклонении t_ф от t_CA на 1^о. Для самолетов с ТРД коэффициент приближенно равен 50 м/1º.

Отрицательному отклонению температуры Δt_СА < 0 соответствует увеличение высоты ΔН > 0 , а положительному Δt_СА > 0 уменьшение высоты ΔН < 0.

В практической работе оценка изменения предельно допустимой высоты легко может быть произведена по кривым стратификации на аэрологической диаграмме. Таким образом предельно допустимые высоты для Калининграда и Мурманска будут: Табл. 7.

	Калининград				Мурманск
Gпол, т	86	80	75	70	86	80	75	70
Hпр, м	10400	10750	11100	11350	10500	10700	11000	11300

Для расчёта выгорания топлива для Ту-154 берётся удельный расход топлива на крейсерской скорости, который составляет 0,7 тонна/ ч, а так как у Ту-154 3 двигателя, то удельный расход будет 2,1 тонна/ ч.Дальность полёта равна 1869 км, максимальная крейсерская скорость полёта 900 км/ч, следовательно, время полёта равно 2 часа 2 минуты. В таком случае расход будет равен 4200 тонны.

В районе аэродрома Мурманска с учетом выработки топлива (4 т), по данным полетного веса (86 т) и кривой стратификации максимальная высота составляет 10700 метров.

В интересах обеспечения безопасности полета в РЛЭ для каждого типа самолета установлено предельное значение числа М_пр < М_кр и соответственно предельная скорость V_пр < V_кр. Эти значения указываются для условий СА в спокойной и турбулентной атмосфере.

Известно, что

,

где М — показатель сжимаемости воздуха, или число Маха;

V — воздушная скорость, м/с;

а — скорость звука, м/с.

В свою очередь, для сухого воздуха a = 20,05 , где Т — температура воздуха, К.

Таким образом, в реальных условиях предельно допустимая скорость полета зависит от М_пр для данного типа самолета и температуры воздуха на высоте полета. Она может быть рассчитана (в м/с) по формуле:

V_пр = 20,05 М_пр .

Таким образом:

Табл. 8.

Тип самолета	Предельно допустимые значения Мпр в атмосфере
	спокойной	турбулентной
Ту-154	0,86	0,80

Табл. 9.

Пункт маршрута	Температура на эшелоне, оС	Vпр, км/ч
		В спокойной атмосфере	В турбулентной атмосфере
Калининград	- 46	421	392
Мурманск	- 44.5	414	321

Таким образом при увеличении температуры, приборная скорость уменьшается. Аналогично уменьшается она при сравнении полёта в спокойной атмосфере с полётом в турбулентной атмосфере.