19. Энергетическая высота. Статический и динамический потолок самолета.

Полная механическая энергия самолета определяется как сумма кинетической и потенциальной энергии: .

Разделив Е на силу тяжести G=mg, получим удельную (т.е. приходящуюся на единицу веса) энергию самолета. Этот параметр называется энергетической высотой (так как имеет размерность длинны): .

Физический смысл - это высота, на которую мог бы подняться самолет при постоянной полной энергии и падении скорости полета до нуля.

Динамический потолок самолета.

Достижение высот больше теоретического статического потолка может осуществляться только динамически, т.е. только путем расходования запаса кинетической энергии самолета (при уменьшении скорости полета).

Динамический потолок самолета - это наибольшая высота, которой может достичь самолет за счет использования запаса кинетической энергии при уменьшении скорости полета до эволютивной , на которой ещё сохраняется управляемость ЛА.

Начинается набор динамического потолка с высоты и скорости, при которых полная энергия самолета максимальна:

В первом приближении динамический потолок определяется при следующем допущении: полная энергия самолета в процессе достижения не изменяется.

Для более точного определения динамического потолка необходимо учитывать потери энергии ЛА при наборе высоты и использовать вариационный метод.

Рекорд динамического потолка для самолета с ТРД равняется 37650 м. Он установлен в 1977году советским самолетом Е-266М (модернизированным МиГ-25) и до сих пор не побит.

20. Планиpование самолета. Оптимальные pежимы. Поляpная диагpамма скоpостей планиpования.

Планирование – снижение с нулевым или близко к нулю тягой.

Расчет снижения – это определение основных параметров движения самолета при снижении: . Он производится по методике, аналогичной расчету набора высоты, однако имеет свои особенности, так как

Уравнение установившегося планирования самолета при Р=0. Система уравнений:

Оптимальные режимы планирование самолета – это режимы, обеспечивающие при заданной начальной высоте Н, 1) максимальную дальность планирования 2) максимальное время планирования

Максимальная дальность планирования ,

Максимальное время планирования

При Р=0

Поляpная диагpамма скоpостей планиpования.

З ависимость между воздушной скоростью V, вертикальной скоростью снижения и углом наклона траектории при снижении самолета может быть изображена графически.

Полярная диаграмма строится для ряда значений высоты Н при G=const по уравнения установившегося планирования

Алгоритм построения следующий.

1. Задаем ряд значений от малого значения ( 0,1) до .

2. Для каждого по поляре находим .

3. Для соответствующих вычисляем качество

4. Вычисляем тангенс угла наклона траектории:

5. Находим угол наклона траектории .

6. Вычисляем скорость полета: .

7. Вычисляем вертикальную скорость: .

По полярной диаграмме можно сделать ряд выводов.

• Минимальный угол наклона траектории при планировании не зависит от высоты полета (поскольку не зависит от нее максимальное качество) и соответствует касательной, проведенной к поляре скоростей планирования из начала координат.

• Минимальная вертикальная скорость планирования определяется как точка касания поляры касательной, проведенной параллельно оси абсцисс. С ростом высоты увеличивается, что связанно с уменьшением плотности воздуха.

• Для каждой высоты существуют первый и второй режимы планирования. На первом режиме большим углам атаки соответствуют более пологие траектории, на втором режиме – наоборот. Граница между режимами соответствует точке , т.е. режиму