ОКСФОРДСКАЯ АВИАЦИОННАЯ АКАДЕМИЯ

ПРИНЦИПЫ ПОЛЕТА

ЧЕТВЕРТОЕ ИЗДАНИЕ

СООТВЕТСТВУЕТ ТРЕБОВАНИЯМ

EUROPEAN AVIATION SAFETY AGENCY (EASA)

ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ

AIRLINE TRANSPORT PILOT LICENCE (ATPL)

Часть первая.

СОДЕРЖАНИЕ

ЧАСТЬ 1

1 ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2 АТМОСФЕРА

3 ОСНОВНЫЕ ЗАКОНЫ АЭРОДИНАМИКИ

4 ДОЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ ВОЗДУХА

5 ПОДЪЕМНАЯ СИЛА

6 ЛОБОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

7 СВАЛИВАНИЕ

8 МЕХАНИЗАЦИЯ КРЫЛА

9 ОБЛЕДЕНЕНИЕ

ЧАСТЬ 2

10 УСТОЙЧИВОСТЬ И УПРАВЛЯЕМОСТЬ

ЧАСТЬ 3

11 УПРАВЛЕНИЕ САМОЛЕТОМ

12 МЕХАНИКА ПОЛЕТА

13 ПОЛЕТ НА БОЛЬШИХ ЧИСЛАХ М

ЧАСТЬ 4

14 ОГРАНИЧЕНИЯ

15 СДВИГ ВЕТРА

16 ТЕОРИЯ ВОЗДУШНОГО ВИНТА

Общее представление.

Крыло служит для создания подъемной силы, фюзеляж – для размещения полезной нагрузки, хвостовое оперение – для обеспечения устойчивости, управляющие поверхности – для изменения направления движения и двигатели приводят самолет в движение.

При создании самолета конструкторы, опираясь на знания законов движения воздуха, придают ему такие формы, чтобы он отвечал определенным требованиям заказчика. Расположение и форма крыла и оперения выбираются исходя из задач, которые будет выполнять данный самолет.

Самолет, как и любое тело, имеет массу. Когда самолет стоит на земле, то на него действует единственная сила, направленная вертикально вниз – сила тяжести.

В воздухе эта сила сбалансирована подъемной силой. Для создания подъемной силы самолет должен двигаться вперед, что обеспечивается за счет силы тяги двигателей. При движении через воздух самолет испытывает силу лобового сопротивления. Таким образом, на летящий самолет действуют четыре основные силы: сила тяжести, подъемная сила, сила тяги двигателей и сила лобового сопротивления.

Все они тесно взаимосвязаны:

-чем больше сила тяжести, тем больше требуемая подъемная сила;

- чем больше подъемная сила, тем больше лобовое сопротивление;

- чем больше лобовое сопротивление, тем больше требуемая тяга двигателей и т. д.

Воздух меняет свои свойства с высотой. Понимание, как эти изменения влияют на самолет, принципиально для понимания основ полета.

Конструирование самолета – это мастерство компромисса. Получая преимущество в одном, как правило, теряем в другом.

Направление продольной оси самолета и направление его движения, как правило, не совпадают.

Глава 1 определения

Масса. Измеряется в килограммах. Масса тела определяет, насколько трудно данное тело разогнать или затормозить. Чем больше масса, тем больше сила требуется, чтобы разогнать (или остановить) тело до заданной скорости при одинаковом пройденном расстоянии.

Сила. Измеряется в ньютонах. Это то, что меняет (или стремится изменить) параметры движения тела.

Сила тяжести. Измеряется в ньютонах. F = m * g, где m – масса, а g – ускорение свободного падения.

На самолет массой 60000 килограмм действует сила тяжести 60000*9,81=588600 ньютонов.

Центр тяжести (CG). Точка, через которую на тело действует сила тяжести. В полете самолет вращается относительно центра тяжести. Для обеспечения устойчивости и управляемости самолета центр тяжести должен находиться между предельно передним и предельно задним положением.

Работа. Измеряется в джоулях. Сила выполняет работу над телом, если она перемещает тело в направлении своего действия. Количество работы определяется произведением силы на расстояние, пройденное в направлении её действия. Ньютон * метр = джоуль.

Если тело перемещается перпендикулярно направлению действия силы, то работа не производится.

Мощность. Измеряется в ваттах. Мощность – это скорость выполнения работы.

Ватт = джоуль / секунда = ньютон * метр / секунда.

Энергия. Измеряется в джоулях. Масса обладает энергией, если она может выполнить работу. Количество энергии, которым обладает тело, измеряется количеством работы, которую оно может выполнить.

Кинетическая энергия. Измеряется в джоулях. Это энергия, которой обладают движущиеся тела, поскольку они могут выполнить работу за счет потери скорости движения.

КЕ = ½ * m * V².

Первый закон Ньютона. Тело остается в покое или в равномерном прямолинейном движении, если на него не действует внешняя сила.

Инерция. Это реакция, которую оказывает тело на изменение параметров движения. Это свойство всех тел. Это качество, но измеряется в единицах массы, которая является количеством.

Чем больше масса, тем больше силы требуется для достижения того же результата.

Большая масса обладает большей инерцией.

Инерция присуща, как неподвижным, так и движущимся массам.

Второй закон Ньютона. Ускорение тела прямо пропорционально приложенной силе и обратно пропорционально его массе.

Скорость. Измеряется в метрах за секунду (м/с).

Ускорение. Измеряется в метрах за секунду в квадрате (м/с²).

Ускорение = сила / масса.

Количество движения. Измеряется в единицах массы умноженной на скорость (кг * м/с).

Третий закон Ньютона. Каждое действие имеет равное по величине и противоположное по направлению противодействие.

Если сила разгоняет массу в одном направлении, то тело, применяющее эту силу, будет испытывать такую же силу в обратном направлении.