Глава 3 Оценка влияния температуры на предельно допустимую высоту полета.

Теперь количественно оценим влияние многолетнего режима температуры воздуха на предельно допустимую высоту полета самолета Ту-154Б, используя формулу:

∆H_пр.д = - κ ∆t ,

где ∆H_пр.д – изменение потолка или предельно допустимой высоты полета за счет отклонения температуры от СА;

κ – эмпирический коэффициент, показывающий, на сколько изменяется предельно допустимая высота полета при отклонении температуры от СА на 1°С. Для турбореактивных самолетов κ ≈ 50 м/1º∆t ;

∆t – отклонение температуры от СА на соответствующем уровне.

Расчеты выполняем аналитически и графически. При графическом расчете на аэрологической диаграмме строим вспомогательную номограмму. Для этой цели из РЛЭ самолета выписываем значения предельно допустимой высоты в СА для каждого полетного веса.

При этом отрицательному отклонению температуры от СА будет соответствовать увеличение высоты, а положительному отклонению – уменьшение.

По рассчитанным значениям ∆t и ∆H_пр.д на аэрологическую диаграмму наносим точки: слева от кривой СА – отрицательные значения ∆t и положительные значения ∆H_пр.д; справа от СА – положительные значения ∆t и отрицательные ∆H_пр.д для каждого полетного веса, выбранного типа воздушного судна. Затем эти точки соединяем сплошными линиями.

Таким образом, получаем вспомогательную номограмму, которая позволяет по графикам, приведенным выше, рассчитать изменения предельно допустимой высоты в реальном полете на заданном типе самолета.

Составим таблицы зависимостей ∆H_пр.д от t_ср, t_min и t_max за каждый месяц для обоих пунктов на заданных высотах для заданных полетных весов.

Таблица 2

Санкт-Петербург

Полетный вес, т	Нпр.доп. м,са	Март
		Δtmin °C	ΔНпр.доп. м	Δtср °C	ΔНпр.доп., м	Δtmax °C	ΔНпр.доп., М
86	11000	-5	250	2,3	-115	9,4	-470
80	11400	-5,6	280	2,2	-110	8,9	-445
74	11700	-5,8	290	2	-100	8,3	-415
70	12000	-	-	-	-	-	-

Полетный вес, т	Нпр.доп. м,са	Сентябрь
		Δtmin °C	ΔНпр.доп. м	Δtср °C	ΔНпр.доп., м	Δtmax °C	ΔНпр.доп., М
86	11000	4,2	-210	14,1	-705	30	-1500
80	11400	3,2	-160	12,9	-645	29,4	-1470
74	11700	2,3	-115	13,4	-670	29,2	-1460
70	12000	2,1	-105	11,2	-560	28,4	-1420

Москва

Полетный вес, т	Нпр.доп. м,са	Март
		Δtmin °C	ΔНпр.доп. м	Δtср °C	ΔНпр.доп., м	Δtmax °C	ΔНпр.доп., М
86	11000	-9	450	-0,1	5	9,3	-465
80	11400	-10,6	530	-2,4	120	12,8	-640
74	11700	-11	550	-3	150	12,2	-610
70	12000	-	-	-	-	-	-

Полетный вес, т	Нпр.доп. м,са	Сентябрь
		Δtmin °C	ΔНпр.доп. м	Δtср °C	ΔНпр.доп., м	Δtmax °C	ΔНпр.доп., М
86	11000	4,6	-230	17,3	-865	27,3	-1365
80	11400	2,5	-125	14,8	-740	26,2	-1310
74	11700	1,4	-70	13,6	-680	25	-1250
70	12000	0	0	13,1	-605	23,5	-1175

Так как при полете по маршруту полетный вес воздушного судна уменьшается за счет выработки топлива, для сравнения влияния температурного режима воздуха и полетного веса на предельно допустимую высоту, построим по два графика для каждого месяца на примере полетного веса самолета Ту-154Б 80т и 86т. На одном (по данным приведенных выше таблиц) покажем изменение ∆H_пр.д по трассе за счет изменения средней температуры, а на другом – за счет изменения полетного веса.

Согласно заданию, работаем с маршрутом

• Часовой расход топлива по маршруту Санкт-Петербург-Москва в январе и июле для самолета Ту-154Б - 6 200кг

• Максимальная крейсерская скорость 850 км/ч

• Максимальный потолок – 12 100 м

• Расстояние – 1500км

• По маршруту Санкт-Петербург-Москва расход топлива на 1 500 км у Ту-154Б – 11 000кг (для примера взят горизонтальный полет на указанное расстояние на максимальной крейсерской скорости)

Графики изменения предельно допустимой высоты от температуры воздуха отметим СИНИМ цветом, графики изменения предельно допустимой высоты за счет выработки топлива – КРАСНЫМ.

Проанализировав таблицы, не трудно заметить, что при полете по данному маршруту температура воздуха на указанных высотах изменяется незначительно, поэтому изменение предельно допустимой высоты полета зависит, в первую очередь от выработки топлива. Графики также наглядно подтверждают это.

Важно помнить, что влияние температурного режима на изменение предельно допустимой высоты полета часто бывает такого же порядка, как и влияние изменения полетного веса на маршруте во время полета за счет выработки топлива.

При сохранении рабочего режима работы двигателя отрицательное отклонение температуры от стандартной может вызвать увеличение скорости полета до опасного предела.

Поэтому далее оценим влияние температурного режима на уровне предельно допустимой высоты на максимально допустимую истинную скорость полета в СА, по t_ср, t_min и t_max за каждый месяц для обоих пунктов.

Расчеты выполняются исходя из соотношения:

откуда

где M_{max (доп)} – максимально допустимое число Маха;

a – скорость звука, с достаточной степенью точности равная 20,1 .

Т – температура в Кельвинах