Потеря скорости.
Посмотрим, что произойдет, если пилот по неграмотности захочет вести планер горизонтально (Рис. 18).
В этом случае сила Y будет вертикальна, Х - горизонтальна; в момент взлета или тотчас же после него скорость планера может быть такова, что Y и G взаимно уравновесятся. Однако сила Х останется ничем не уравновешенной и будет тормозить полет планера, что вызовет уменьшение скорости полета.
Так как У = Cy S ρ то уменьшение
скорости вызовет быстрое падение подъемной силы.
Планер начнет проваливаться и, если его центровка (см. ниже) нормальная, оперение даст опрокидывающий момент на нос, что вызовет «клевок» планера с большой потерей высоты (если она есть), пока последний вновь не наберет необходимую для равновесия скорость. Описанное явление носит наименование «потери скорости> (Рис. 19).
Оно будет усугублено, если пилот будет поддерживать режим горизонтального - полета постепенным подтягиванием ручки на себя: Су быстро дойдет до своего максимума, после чего планер провалится очень резко, не слушаясь управления. Явление потери скорости усложняется тем, что при его наступлении прежде всего отказывают элероны, боковая же устойчивость не только уменьшается, но у планера появляется даже стремление к самовращению, то есть к переходу в штопор, который обычно при этом и наступает, со всеми последствиями (Рис. 20).
Самолет может лететь горизонтально потому, что его сопротивление уравновешивается тягою винта Р (Рис.21)
Если сила Р больше Х, возможен даже подъем по наклонной вверх траектории.
Качество планера.
Из Рис 17 видно, что угол между горизонтом и направлением полета, называемый «углом планирования» и обозначаемый буквою θ, равен углу между CR и Су. Чем меньше этот угол, тем более отлогой будет траектория, тем дальше улетит планер с одной и той же высоты.
Из Рис. 22 видно, что вследствие равенства углов θ: L/H = Су/Сх.
Чтобы пролететь возможно большее расстояние L, необходимо, чтобы Су/Сх было как можно больше. Это будет тогда, когда планер полетит на угле атаки, в котором луч, проведенный из полюса диаграммы Лилиенталя, касается поляры (Рис.15).
Очевидно, при этом угол между Су и Сх будет для данного планера наименьшим.
Наибольшее отношение Су/Сх называется максимальным аэродинамическим качеством, обозначается буквой К (качество планера).
Следовательно, наибольшее расстояние, которое может покрыть планер при полете с данной высоты Н, будет
L
= Н (
)макс
= НК
(22)
Например, если Н = 20 м и К = 15, то Lмакс = 20 х 15 = 300 м.
Качество учебных планеров колеблется в пределах от 8 до 12; у парителей оно доходит до 25 и выше.
Из изложенного вытекает правило: чтобы пролететь наибольшее расстояние, необходимо все время лететь на том угле атаки планера, при котором он имеет максимальное качество и, следовательно, с постоянной скоростью.
Угол, при котором Сy/Сx наибольшее, называется наивыгоднейшим. Никакое маневрирование, если нет восходящих потоков, не может увеличить
этого расстояния, а напротив, уменьшит его.
Скорость снижения планера.
Скоростью снижения планера, обозначаемой обычно Vy, называется скорость, с которой планер теряет высоту при спокойном планировании на данном угле атаки.
Величина скорости снижения зависит от аэродинамического качества К и скорости полета V планера.
В самом деле, из подобия треугольников ОАВ и ОСД (Рис. 22) имеем:
Vy/V = Cx/CR, следовательно,
Vy = V Cx/CR (23)
Но
V=
откуда
Vy=
=
(24)
На летных углах атаки CR =~ Су (приблизительно равны), так что можно написать с очень малой ошибкой:
Vy
где р - удельная нагрузка на крыло, р = G/S.
Все величины под знаком корня при полете постоянны. При изменении угла атаки будет меняться только величина Cx/Cy3/2 называемая коэффициентом мощности.
При некотором угле атаки она будет наименьшей. Следовательно, при полете на этом угле и скорость снижения данного планера будет наименьшей. Этот угол атаки называется «экономическим», так как в этом случае на полет затрачивается наименьшая мощность.
В самом деле, мощность (т.е.работа, затрачиваемая на полет в течение одной секунды равна работе силы веса планера в одну секунду:
N = Vy G, (кг м)/с. (25)
Очевидно, что при Vу наименьшей и N будет наименьшей. Время пребывания в воздухе можно подсчитать, разделив высоту старта Н на Vу:
Например, если высота старта 40 м и Vy = 0,8 м/с, то t = 40/0,8 = 50 с.
Очевидно, что наибольшая продолжительность полета получится при полете с наименьшей скоростью снижения.
У учебных планеров Vy колеблется от 1,2 до 0,9 м/е.
У парителей скорость снижения доходит до 0,6-0,5 м/с.