Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Ульяновское высшее авиационное училище
гражданской авиации (институт)
Практическая аэродинамика
самолета DA 42
Учебное пособие
Ульяновск 2010
ББК О53–082.022–011я7
П 69
Практическая аэродинамика самолета DA 42 : учеб. пособие / сост. Ю. Н. Стариков, В. П. Бехтир. – 2-е изд., испр.-Ульяновск : УВАУ ГА(И), 2010. – 131 с.
Представлены необходимые теоретические сведения по вопросам безопасной эксплуатации самолета DA 42 в нормальных и особых условиях. Распределение материала по темам и последовательность его изложения соответствует учебной программе дисциплины «Практическая аэродинамика самолета DA 42».
Проверить в процессе подготовки к занятиям качество своих знаний можно, ответив на вопросы контрольных тестов, приведенных в пособии. А для того чтобы сделать самостоятельную работу более целенаправленной в конце пособия даны вопросы итогового контроля по дисциплине.
Предназначено для курсантов и студентов заочной формы обучения специализации 160503.65.01 – Летная эксплуатация гражданских воздушных судов, а также для слушателей АУЦ.
Печатается по решению Редсовета училища.
ISBN 978-5-7514-0191-7
Ульяновск, Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (институт), 2010
Исправления, Ульяновск, Ульяновское высшее авиационное училище гражданской авиации (институт), 2012
Оглавление
Оглавление 2
От составителей 6
Аббревиатуры, используемые при рассмотрении летных характеристик самолета 7
1. Геометрические и аэродинамические характеристики самолета DA 42 Twin Star 8
1.1. Особенности конструктивно-аэродинамической схемы самолета 8
1.2. Основные геометрические характеристики самолета 9
11
1.3. Аэродинамические характеристики самолета 11
по кривым зависимости cy = f() и cy = f(cx) 11
1.4. Факторы, влияющие на аэродинамические характеристики самолета 13
Влияние работы воздушного винта. В наборе высоты и при работе двигателя на номинальном режиме коэффициент подъемной силы по сравнению с планированием увеличивается на 26–28 %, качество увеличивается на 11–13 % за счет обдувки крыла винтами с большей скоростью, чем скорость полета. Поляра самолета и зависимость cy = f () с учетом обдувки изменяют положение в системе координат (рис. 1.9). 16
1.5. Роль и работа вертикальных законцовок крыла и стабилизатора 17
2. Основные характеристики силовой установки 19
2.1. Общие сведения 19
Высотно-скоростные характеристики двигателя. Высотной характеристикой двигателя называется зависимость эффективной мощности и эффективного удельного расхода топлива от высоты полета при постоянной частоте вращения вала двигателя. С подъемом на высоту изменяется температура и плотность окружающего воздуха. Это вызывает изменение мощности, развиваемой двигателем, и удельного расхода топлива. 23
2.2. Работа лопасти винта в полете 24
2.3. Режимы работы винта 26
2.4. Работа винта при увеличении скорости полета 27
2.5. Работа винта при вводе и выводе из флюгерного положения 28
3. Горизонтальный полет самолета 30
3.1. Общие сведения 30
3.2. Кривые потребных и располагаемых мощностей, анализ скоростей 31
3.3. Особенности выполнения полета на первом и втором режимах полета 33
3.4. Факторы, влияющие на летные характеристики самолета 34
Влияние высоты. Влияние изменения высоты на летные характеристики можно проанализировать по рис. 3.4 (для m = const и = const). 35
Из приведенного на рис. 3.5 примера можно сделать вывод, что если полет выполняется на высоте 11 000 футов, при стандартной температуре MCA, а режим двух двигателей установлен 70 %, то истинная скорость составит 150 узлов, а приборная 135 узлов (приборная скорость на H = 0). 36
Влияние выпуска шасси и закрылков. При выпуске шасси коэффициент лобового сопротивления самолета увеличивается на ∆cx = 0,013. Это приводит к увеличению тяги, потребной для горизонтального полета, а значит, к уменьшению максимальной скорости, избытка тяги, угла набора и вертикальной скорости набора. Скорость сваливания самолета не изменяется (рис. 3.6). 36
3.5. Дальность и продолжительность полета 37
3.6. Особенности пилотирования самолета на больших углах атаки 40
4. Взлет самолета 41
4.1. Аэродинамическое обоснование взлета самолета 41
4.2. Характеристики взлета 43
4.3. Факторы, влияющие на скорость отрыва и длину разбега 44
4.4. Взлет с уменьшением шума на местности 45
4.5. Взлет с ВПП при пониженном коэффициенте сцепления 46
4.6. Взлет с боковым и попутным ветром 46
4.7. Порядок расчета взлетных характеристик самолета по номограммам РЛЭ 49
4.8. Расчет вертикальной скорости при продолженном взлете 51
для преодоления препятствия 51
4.9. Ошибки при выполнении взлета 52
5. Набор высоты и снижение 54
5.1. Общие сведения о наборе высоты 54
5.2. Влияние эксплуатационных факторов на характеристики набора 55
5.3. Порядок набора высоты 57
5.4. Общие сведения о снижении 60
5.5. Поляра снижения 61
5.6. Порядок снижения 63
6. Заход на посадку, посадка самолета и уход на второй круг 66
6.1. Порядок захода на посадку и посадка самолета 66
6.2. Посадочные характеристики самолета 68
6.3. Факторы, влияющие на посадочные характеристики 69
6.4. Расчет посадочных характеристик 71
6.5. Уход на второй круг 73
6.6. Посадка с боковым ветром 74
6.7. Ошибки при выполнении посадки 76
7. Особенности характеристик устойчивости и управляемости 78
7.1. Общие сведения о центровке 78
7.2. Протокол взвешивания и определения центровки 80
7.3. Принцип расчета центровки 81
7.4. Продольное равновесие самолета 83
7.5. Продольная устойчивость самолета по углу атаки (перегрузке) 84
7.6. Продольная статическая устойчивость самолета по скорости 86
7.7. Продольная управляемость самолета 87
7.8. Поперечное равновесие самолета 88
7.9. Путевое равновесие самолета 88
7.10. Путевая устойчивость самолета 89
7.11. Поперечная устойчивость самолета 90
7.12. Путевая и поперечная управляемость самолета 91
8. Полет при несимметричной тяге 92
8.1. Поведение самолета при отказе двигателя 92
8.2. Изменение аэродинамических и летных характеристик при отказе двигателя 93
8.3. Основные виды балансировки с отказавшим двигателем 94
8.4. Отказ двигателя на взлете 96
8.5. Отказ двигателя в наборе высоты на начальном этапе и в горизонтальном полете 98
8.6. Посадка с одним неработающим двигателем 99
8.7. Уход на второй круг с одним неработающим двигателем 100
9. Характеристики прочности самолета и особенности полета в неспокойном воздухе 102
9.1. Особенности полета в условиях болтанки 102
9.2. Пилотирование в условиях турбулентности и выхода на большие углы атаки. Выход из непреднамеренного штопора 105
9.3. Особенности полета в условиях вихревого следа за самолетом 106
9.4. Изменение летных характеристик при попадании в условия сдвига ветра 107
10. Особенности полета самолета при обледенении 110
Контрольные тесты 113
Тема 1. Геометрические и аэродинамические характеристики самолета 113
Тема 2. Основные характеристики силовой установки 115
Тема 3. Горизонтальный полет 116
Тема 4. Взлет 118
Тема 5. Набор высоты и снижение 119
Тема 6. Заход на посадку, посадка самолета и уход на второй круг. 121
Тема 7. Особенности характеристик устойчивости и управляемости 122
Тема 8. Полет при несимметричной тяге силовой установки 124
Тема 9. Характеристики прочности самолета и особенности полета в неспокойном воздухе 126
Тема 10. Особенности полета самолета при обледенении 128
Вопросы итогового контроля 130
Используемая литература 132