Раздел 2. Динамика полета
Тема 2.1. Установившееся движение ла
Определение и условия установившегося движения летательного аппарата. Режимы установившегося полета, характеристики.
Горизонтальный полет: определение режима полета, схема сил (связь между подъемной силой, весом, тягой и сопротивлением) и уравнения движения, потребные для горизонтального полета, скорость, тяга, мощность
Кривые потребной и располагаемой тяг (мощностей): принцип построения, избыток тяги (мощности), характерные скорости горизонтального полета, диапазон скоростей горизонтального полёта.
Влияние на параметры горизонтального полета массы летательного аппарата и высоты полета. Полёт на больших углах атаки: сваливание, летные и конструктивные ограничения. Приращение подъёмной силы. Ограничения скорости и запретные режимы.
Продолжительность и дальность горизонтального полета, условия наибольшей продолжительности и наибольшей дальности полета. Топливная эффективность полета транспортного летательного аппарата. Влияние аэродинамического качества на топливную эффективность полета
Набор высоты летательного аппарата: определение режима полета, схема сил и уравнения движения, потребные для набора высоты скорость, тяга, мощность. Угол наклона траектории, вертикальная скорость, понятие о «потолке» летательного аппарата. Основные характеристики и режимы набора высоты.
Снижение (планирование) летательного аппарата: определение режима полета, схема сил и уравнения движения. Основные характеристики и режимы снижения: скорость при планировании, угол планирования, дальность планирования.
Методы динамики полета позволяют определить летно-технические данные ЛА и подобрать наивыгоднейшие режимы полета. Знание законов динамики полета дает возможность выработать технику пилотирования ЛА.
Изучая тему 2.1, надо хорошо усвоить определение установившегося движения (прямолинейное, равномерное движение). Необходимо знать уравнения, описывающие установившееся движение ЛА:
- в горизонтальном полете;
- при наборе высоты;
- при планировании.
При рассмотрении вопроса "Схема сил" обратить внимание на направление аэродинамических сил: подъемная сила должна быть направлена перпендикулярно потоку, сила лобового сопротивления - по потоку.
Изучению всех установившихся режимов полета помогают кривые потребных и располагаемых тяг или мощностей. О кривых потребных и располагаемых тяг ( мощностей) нужно знать следующее:
- принцип построения;
- общий вид;
- какую зависимость выражают графики;
- как пользоваться графиками;
- характерные точки на них.
Необходимо понимать физический смысл этих кривых, их характер, изменение в различных условиях (в зависимости от высоты полета, полетной массы ЛА).
При изучении характеристик набора и снижения обратить внимание на связь их с кривыми потребных и располагаемых тяг (мощностей) - на различие режимов набора высоты с максимальным углом наклона траектории и максимальной скороподъемностью.
Основным критерием оптимальности при определении программ полета транспортного ЛА является себестоимость перевозок. Из условия минимума себестоимости перевозок и должен выбираться крейсерский режим полета.
Обратить внимание на режимы максимальной дальности и продолжительности полета, четко представлять, на каких скоростях для ЛА разных типов они осуществляются.
Задачи и вопросы для самопроверки
1.
Вес самолета, совершающего горизонтальный
полет,
коэффициент
лобового сопротивления
сила тяги силовой установки
Определить коэффициент подъемной силы.
2.
Как изменяется посадочная скорость
самолета, если при отклонении закрылков
коэффициент
увеличивается от 0,7 до 2,8?
3.
Определить потребную скорость
горизонтального полета самолета вблизи
земли, если коэффициент подъемной силы
а удельная нагрузка на крыло равна
4. Определить
потребную тягу самолета
массой
выполняющего
горизонтальный полет, если коэффициенты
подъемной силы и лобового сопротивления
соответственно
и
5. Определить
вертикальную скорость самолета, если
избыток мощности
,
а вес самолета
6.
Из-за выработки топлива масса самолета
уменьшается в
раза. Как изменятся от этого потребная
скорость и потребная тяга?
7. Определить
топливную эффективность полета
транспортного самолета, имеющего
удельный расход топлива
коэффициенты подъемной силы и лобового
сопротивления соответственно
и
коммерческую отдачу
при скорости
8. Определить топливную эффективность полета пассажирского самолета, имеющего удельный расход топлива коэффициенты подъемной силы и лобового сопротивления соответственно и коммерческую отдачу при скорости
9. Самолет имеет в
крейсерском полете коэффициенты
подъемной силы и лобового сопротивления
соответственно
и
.
Во сколько раз изменится топливная
эффективность полета, если
?
10. Во сколько раз изменится топливная эффективность полета самолета, если при прочих равных условиях скорость полета с 550 км/ч увеличится до 630 км/ч, а коэффициент лобового сопротивления увеличится на 6%.
11.
Набор высоты осуществляется за счет
избытка силы тяги
Угол
наклона траектории
Определить вес самолета.
12.
Определить аэродинамическое качество
самолета при планировании с углом
планирования
13.
Самолет планирует с высоты
и проходит за это время путь
Определите аэродинамическое качество
самолета
14.
Самолет планирует
со скоростью
и за это время проходит путь по горизонтали,
равный
Определите аэродинамическое качество
самолета.
15. Какие признаки установившегося движения самолета?
16. От каких факторов зависит скорость, потребная для горизонтального полета?
17. Запишите формулы потребной скорости, потребной тяги и потребной мощности в горизонтальном полете. Объясните их физический смысл.
18.
Чем опасен полет при
19. При каком угле атаки тяга, потребная для горизонтального полета, минимальная?
20. Что называется избытком силы тяги?
21. Что называется избытком мощности? Зависит ли он от избытка силы тяги?
22. Как влияет вес самолета на потребную скорость и потребную силу тяги?
23. Чем различаются первый и второй режимы горизонтального полета?
24. Уметь начертить кривые потребных и располагаемых тяг самолета с ТРД и показать на них характерные углы атаки.
25. Объяснить разницу поведения самолета на первых и вторых режимах полета.
26. На каких углах атаки дальность и продолжительность полета максимальны?
27. Каким образом уравновешивается силы при режиме подъема?
28. В каком полете необходима большая подъемная сила и почему?
29. Что называется вертикальной скоростью самолета при подъеме?
30. Как зависит вертикальная скорость Vy от высоты полета?
31. Какое различие в понятиях теоретического и практического о потолков?
32. Чем различаются первый и второй режимы подъема?
33. Когда используется режим снижения с работающими двигателями и почему?
34. Каким образом уравновешивается вес самолета при планировании?
35. Какие факторы влияют на скорость планирования?
36. От каких факторов зависит дальность планирования?
37. При планировании с каким углом атаки дальность планирования наибольшая?
38. Как зависит дальность планирования от массы самолета? в штиль, при наличии встречного ветра, попутного ветра.
39. Чем характерны особые режимы планирования: парашютирование, отвесное пикирование?
Литература: [1, с. 117-154], [2, с. 59-64]