Спираль

Спиралью называется полет самолета по винтовой линии (траектории) с заданным креном и скоростью. Если спираль применяется для набора высоты, она называется восходящей, если для потери высоты - нисходящей.

Если скорость, угол крена и угол наклона траектории с течением времени не изменяются, спираль называется установившейся.

Установившаяся спираль называется правильной, если она выполняется без скольжения.

Схема сил. Схема сил, действующих на самолет при выполнении спирали, показана на 7.

Движение центра тяжести состоит из двух: вниз с вертикальной скоростью V_У=Vsin и в горизонтальной плоскости по окружности со скоростью Vx=Vcos.

Вес самолета G раскладывается на составляющие, Gcos и G sin . Подъемная сила Y раскладывается на составляющие: Y cosy - в вертикальной плоскости и наклоненной вперед, и Y sin - лежащей в горизонтальной плоскости. Сила Y sin является центростремительной, искривляющей траекторию движения самолета.

Рис. 11.7 Схема сил на спирали

Уравнения движения самолета на установившейся нисходящей спирали:

условие постоянства скорости

;

условие постоянства угла наклона траектории

;

у словие искривления траектории

.

Перегрузка на спирали. Перегрузка на спирали, действующая по направлению подъемной силы Y, определяется из условия постоянства угла наклона траектории полета:

Из формулы следует, что перегрузка на спирали меньше, чем на вираже при том же угле крена. Чем больше угол наклона траектории, тем меньше потребная перегрузка. Так же, как на вираже, самолёт на спирали имеет потребную скорость и радиус:

_.

Скорость, потребная для выполнения спирали, больше потребной скорости для горизонтального полета при одинаковом угле атаки.

Из формулы следует, что радиус спирали всегда меньше радиуса виража, так как cos <1.

Шаг спирали. Высота, которую теряет самолет (или набирает) за один виток спирали, называется шагом спирали.

Шаг спирали определяется из развертки одного витка спирали:

.

Из формулы следует, что при увеличении скорости и угла наклона траектории полета шаг спирали увеличивается.

Спираль, за один виток которой самолет теряет наименьшую высоту, называется наивыгоднейшей.

Вертикальная скорость V_y при выполнении наивыгоднейшей спирали имеет наименьшую величину.

Минимальный шаг спирали получается при крене g=45°. Выполнение спирали с креном более или менее 45° ведет к увеличению шага спирали.

Занятие №19

Тема 2.8. Режим взлета самолета

Взлетом называется ускоренное движение самолета от момента начала разбега до набора высоты 25 м.

Рис. 9.1 Элементы взлета самолета

Взлет включает в себя три этапа (рис.9.1): разбег по земле , отрыв и набор безопасной высоты H_без. По международным нормам для пассажирских самолетов H_без=10,7м; для других типов самолетов принимают H_без=25м.

Взлет представляет собой один из видов неустановившегося движения.