книги из ГПНТБ / Донов А.Е. Динамика полета летательных аппаратов

200

П р и м ен я я ф о р м у л у (3 8 9 ) п р о гр а м м ы д в и ж е н и я , п ол уч и м

Выполняя двойное интегрирование и используя очевидные начальные условия:

201

В в е д е м о б о з н а ч е н и е :

определяемая формулой (404). График этой зависимости изобра­ жен на фиг. 150. Вторую зависимость между теми же величи­ нами можно получить, вычисляя е с помощью аэродинамических

и тяговых характеристик при различных значениях — —

®отр

(обычно достаточно трех значений). Для этого нужно сперва

определить для нескольких значений v K— vomp Vk- и д л я vomp

^ о т р

тангенциальную разгоняющую силу / \ . Если пренебречь танген­ циальной составляющей веса, величина Ft определится из фор­ мулы

F z = Р — Q .

202

верхности земли. Следует также учитывать сопротивление

Ч т Ср

203

JX cp

Получив значение L e .yH и t e .y4 без учета тангенциальной соста­ вляющей или веса, можно ввести поправку на влияние названной составляющей. Среднее значение тангенциального ускорения, обу-

ы

словленного этой составляющей, будет g . ст . Следовательно,

1*в.уч

учет рассматриваемой со­ ставляющей сводится к тому, что при определе­ нии зависимости е = = Ф г»к

Основные параметры взлета с разбегом. Применение ускорителей при взлете с разбегом

Среди параметров, характеризующих взлет с разбегом, можно выделить три главнейших: тяговооруженность <р0, удельную на­

204

В эти формулы входят все три перечисленные параметра и коэффициент трения f mpnpue. При взлете по аэродрому со спе­ циальным покрытием или по твердому грунту коэффициент fmp.npue обычно мал по сравнению с&?0, поэтому его изменение

данном случае проистекает из того, что длина воздушного

Изменение тяговооруженности <р0при постоянных -^ -и суотр

су о т р увеличивается.

Свлиянием изменения суотр на Ьвуч дело обстоит несколько

сложнее. Если увеличение суотр не связано с существенным увеличением лобового сопротивления аппарата, оно обычно при­ водит к сокращению Ь в . у ч , а, значит, и Ь в.д . Но если увеличение Суотр сопровождается весьма значительным увеличением лобо­ вого сопротивления, как, например, при полном использовании на взлете посадочной механизации крыла, то происходит су­

205

щественное увеличение длины воздушного участка и возраста­ ние взлетной дистанции, несмотря на сокращение длины раз­ бега. Поэтому при взлете посадочная механизация используется не полностью, а частично (посадочные щитки устанавливаются

впромежуточном, взлетном положении).

Впроцессе развития пилотируемой авиации все время росла скорость полета. Одним из средств повышения этой скорости

С другой стороны, применение реактивных двигателей и свя­ занная с этим применением возможность получения околозву­ ковых и сверхзвуковых скоростей полета привело к использо­ ванию специальных форм крыльев. Эти формы для малых ско­ ростей полета оказались хуже приспособленными, чем старые, в результате чего у околозвуковых и сверхзвуковых самолетов произошло снижение значений суотр по сравнению с прежними.

Выше мы убедились в том, что увеличение -Ц- и уменьшение

О

суотр приводит к увеличению взлетной дистанции. Поэтому у реактивных самолетов взлетные дистанции увеличились по срав­

Прежде всего возникает вопрос о моменте включения уско­ рителя, так как обычно общее время работы ускорителя меньше времени прохождения взлетной дистанции. При том же самом значении тяги ускорителя Руск полезная мощность, отдаваемая ускорителем аппарату, определяемая произведением Pyekv, будет тем больше, чем больше скорость v. Поэтому, если дело идет о максимальном сокращении длины разбега, то ускоритель дол­ жен быть включен таким образом, чтобы к моменту окончания разбега он кончил работать.

Для определения момента времени его включения следует определить скорость самолета в момент включения, которую мы

206

отделяются от самолета после отрыва. Если же ускорители смонтированы на тележке, от которой самолет отделяется, то vomp должно быть определено без учета веса ускорителей и те­ лежки.

Найденное из расчета время включения ускорителя teKA нужно несколько увеличить на величину ЫвКА для того, чтобы ускорители кончили работать немного позднее момента отрыва,

момент окончания работы ускорителей, если последние при­ креплены к самолету, и нарушения балансировки самолета в момент отделения аппарата от тележки, если ускорители смон­ тированы на тележке.

Если дело идет о максимальном сокращении взлетной дис­ танции, ускорители должны быть включены таким образом, чтобы к моменту окончания их работы закончился бы и воз­ душный участок. В данном случае расчет взлетной дистанции значительно усложняется» и мы здесь его рассматривать не будем.

207

Влияние состояния атмосферы на характеристики взлета с разбегом

На характеристики взлета оказывают существенное влияние атмосферные параметры, которые могут принимать различные значения в процессе эксплуатации аппарата. Такими параметрами являются скорость ветра, температура и давление наружного воздуха.

Если взлет производится при встречном постоянном ветре, имеющем скорость w, то скорость аппарата по отношению к земле определяется разностью воздушной скорости v и скорости ветра w. В момент отрыва эта разность равна vomp — w. Сле­ довательно, длина разбега при наличии встречного ветра может быть определена по формуле

Этой же формулой можно пользоваться и для разбега с по­ путным ветром, считая в данном случае w отрицательной вели­ чиной. При боковом ветре под w следует подразумевать про­ екцию скорости ветра на направление движения самолета.

При оценке влияния постоянного ветра на длину воздуш­ ного участка полезно рассматривать движение аппарата по от­ ношению к воздуху. Наличие постоянного ветра совершенно не сказывается на этом движении, вызывая только перенос аппа­ рата вместе со своей воздушной массой. Следовательно, нали­ чие ветра совершенно не отразится на времени прохождения воздушного участка te . Что же касается длины воздушного

участка L , то она при встречном ветре уменьшится на вели­

ном давлении улучшает характеристики взлета, так как при та­ ком уменьшении, с одной стороны, может увеличиться тяга

дит увеличение давления наружного воздуха при постоянной температуре. Однако влияние температуры более существенно, чем влияние давления.

Большое влияние на взлетные характеристики оказывает вы­ сота расположения аэродрома. Увеличение этой высоты от­ рицательно сказывается на взлетных характеристиках из-за уменьшения плотности с ростом высоты, которое приводит к росту vomp и vK и к уменьшению тяги двигателя.

208

§ 2. Т О Ч Е Ч Н Ы Й В З Л Е Т И В З Л Е Т С Н А П Р А В Л Я Ю Щ И Х

Рассмотрим летательный аппарат, расположенный на наклон­ ной (фиг. 152, а) или горизонтальной твердой поверхности (фиг. 152, б) ограниченных размеров и удерживаемый от дви* женин вниз вдоль этой поверхности при помощи упора или каких-либо других приспособлений. Для того чтобы заставить аппарат взлететь, нужно развить достаточно большую силу тя­ ги. В общем случае эта сила тяги направлена под некоторым углом к поверхности взлета.

Разложим силу тяги Р и веса G на составляющие вдоль по­ верхности взлета (Ps , Gs) и по нормали к этой поверхности

IN

I

I

IР

г

?тгт. . 5

б)

(P N , Gд,). Если составляющая PN больше составляющей GN,

то аппарат сразу отрывается от поверхности взлета и начинает полет. Если же составляющая PN меньше составляющей GN ,

то аппарат, прижимаясь к поверхности взлета с силой, по ве­ личине равной Gn — Pn , под действием , равнодействующей си-

лы Ps и Gs , по величине райной Ps — Gs , начинает скользить

вдоль поверхности взлета и, вследствие ее ограниченных раз­ меров, сходит с нее. В первом случае, взлет называется точеч­

ным или взлетом „с.места14. во , втором — взлетом с направля­ ющих.

Направляющие технически выполняются по-разному. Это мо­ гут быть направляющие в буквальном смысле этого слова, представляющие собой достаточно длинные пазы, в которых пе-