2.1.1. Расчет дальности полета самолета на крейсерском участке с учетом дозаправки топлива в полете

Дальность полета самолета, который дозаправляется в процессе полета можно определить по формуле

, (15)

Формула (15) справедлива для случая, когда вес самолета перед началом каждой дозаправки один и тот же (G) и количество дозаправляемого топлива таково, что вес после заправки становиться равным весу самолета G_н в начале крейсерского участка полета.

В других случаях (дозаправка различного количества топлива и т.п.) следует пользоваться для расчета уравнениями (12) или (13) для каждого участка полета: от момента начала крейсерского участка до момента дозаправки, а также между дозаправками; в конечном итоге, суммируя полученные значения дальности полета.

2.1.2. Расчет дальности полета самолета с учетом влияния ветра

Все вышеприведенные формулы для расчета дальности полета самолета применимы при полете самолета в условиях безветрия. В реальных условиях на самолет воздействует ветер – попутный, встречный или боковой. В этом случае помимо истинной скорости полета V (относительно воздуха) пользуются понятием путевой скорости V_п , которая равна

V_п =V + W_э , (16)

где W_э – скорость эквивалентного ветра, определяемая как

, (17)

здесь W – скорость ветра;  - угол между направлением ветра и путевой скоростью; φ – угол сноса.

В заимное расположение векторов скорости и углов показано на рисунке 2.

Из рисунка 2 следует, что при полете из пункта А в пункт В при наличии ветра вектор истинной воздушной скорости необходимо направить под углом сноса φ к направлению путевой скорости. Угол сноса определяется зависимостью

. (18)

Расчет дальности полета в этом случае проводится по формуле

.

Расчет по этой формуле аналогичен расчету по формуле (12).

2.1.3. Расчет дальности полета самолета с учетом отказа двигателя

Отказ двигателя в процессе полета на крейсерском режиме приводит к уменьшению располагаемой тяги и дополнительному сопротивлению от неработающего авторотирующего двигателя, что снижает высоту практического потолка. При этом самолет самопроизвольно начинает крениться в сторону отказавшего двигателя и, при превышении потребной тяги над располагаемой, снижаться. В первом приближении при расчете дальности полета не будем рассматривать условие балансировки самолета: отметим лишь, что полет может продолжаться двумя способами – приданием самолету некоторого угла скольжения без крена; либо полет с небольшим креном и скольжением.

При анализе полета на дальность с отказавшим двигателем следует учесть тот факт, что в крейсерском полете на высотах ниже практического потолка и скоростях полета меньше максимальных двигатели всегда задросселированы. Уменьшение числа оборотов двигателя приводит к некоторому повышению удельного расхода топлива. Как правило, при отказе двигателя исправный двигатель (двигатели) переводят на работу в номинальном режиме, что снижает удельный расход топлива. Однако из-за дополнительного лобового сопротивления вследствие авторотации неисправного двигателя и снижения самолета на более низкую высоту удельный расход топлив возрастает, что в итоге ведет к увеличению километрового расхода топлива.

В первом приближении анализ влияния отказа двигателя на дальность полета можно провести по следующей методике.

1. Строятся кривые потребных и располагаемых тяг, на основании которых определяется высота практического потолка и зависимость высоты практического потолка от веса самолета. Режим работы исправного двигателя – номинальный. Следует учесть в этих расчетах дополнительное сопротивление от неисправного двигателя.

2. По графикам потребных и располагаемых тяг определяется диапазон горизонтальных скоростей полета. Зная диапазон скоростей полета, определяется максимальное значение коэффициента дальности

, или

В зависимости от высоты и скорости полета.

3. определяется вес самолета в момент отказа двигателя

, (19)

где G – вес самолета в начале крейсерского полета; Р – суммарная тяга двигателей в процессе полета на крейсерском участке; t_e – время полета на крейсерском участке до момента отказа двигателя.

Методика решения выражения (19) аналогична методике решения выражения (9).

4. Зная оптимальную высоту полета и скорость, а также удельный расход топлива (из дроссельных характеристик) по формуле (12) или (13) определяется дальность полета на крейсерском участке с отказавшим двигателем, при этом вместо G_н берется .