3.5. Определение режима работы двигателя
Крейсерские режимы полета для взлетной массы до 5250 кг
Крейсерские скорости самолета в горизонтальном полете находятся в пределах от 145 до 225 км/ч по прибору.
Режимы работы двигателя, обеспечивающие указанные скорости, находятся в следующих пределах:
мощность двигателя от 40 до 70% номинальной;
частота вращения вала двигателя от 1 500 до 1 800 в минуту;
давление наддува от 530 до 760 мм рт. ст.;
расход топлива от 117 до 220 л/ч.
В указанном диапазоне скоростей горизонтального полета есть несколько характерных режимов:
Режим наибольшей продолжительности полета.
На этом режиме часовой расход топлива наименьший. Он соответствует скорости по прибору 145 км/ч. При работе двигателя на режиме 1500 об/мин для такой скорости в зависимости от высоты и полетной массы необходимо устанавливать давление наддува от 530 до 600 мм рт. ст.
Расход топлива на таком режиме работы двигателя (также в зависимости от высоты и полетной массы) составляет от 110 до 150 л/ч.
Чем меньше высота полета, тем меньше часовой расход топлива для постоянной скорости по прибору. Поэтому наибольшей продолжительности полета с определенным запасом топлива можно достичь только у земли.
Режим наибольшей дальности полета.
На этом режиме километровый расход топлива наименьший. Он соответствует скоростям по прибору от 147 до 175 км/ч и зависит только от полетной массы: для массы 5250 кг скорость по прибору 175 км/ч, а для массы 4000 кг — 147 км/ч.
При работе двигателя на режиме 1500 об/мин для таких скоростей необходимо давление наддува от 530 до 650 мм рт. ст. Расход топлива на этом режиме около 0,83 л/км.
На указанных скоростях (по прибору) километровый расход топлива почти одинаков на всех высотах, поэтому дальность полета с определенным запасом топлива практически одинакова на всех высотах.
Режим наибольшей дальности следует применять в таких полетах по маршруту, когда время не ограничено и первостепенное значение имеет экономия топлива.
Режим наибольшей крейсерской мощности.
Наибольшая из крейсерских мощностей, которую можно использовать в длительных полетах, соответствует 70% номинальной мощности двигателя. Крейсерская скорость в горизонтальном полете на этом режиме двигателя наибольшая.
Скорость по прибору изменяется, в зависимости от высоты и полетной массы в пределах от 200 до 225 км/ч, а истинная воздушная скорость - от 210 до 240км/ч.
Мощность, равная 70% номинальной, получается при работе двигателя на режиме 1 800 об/мин с наддувом 690—760 мм рт. ст. Давление наддува 690 мм рт. ст. соответствует полету на высоте 3 000 м, а 760 мм рт. ст. — полету у земли. Расход топлива при этом составляет 220 л/ч, а километровый расход — от 0,92 до 1,04 л/км.
Наибольшую крейсерскую мощность разрешается применять в тех случаях, когда необходимо получить возможно большую скорость в течение длительного времени полета.
В рейсовых полетах по расписанию можно использовать любой режим - от режима наибольшей дальности до режима наибольшей крейсерской мощности.
Все допустимые крейсерские режимы указаны в табл. 3 «Крейсерские режимы горизонтального полета на самолете Ан-2». В этой таблице для каждого значения скорости даются наивыгоднейшие числа оборотов двигателя и величины давления наддува в зависимости от полетной массы и высоты. Выбор того или иного режима зависит от времени, заданного расписанием.
Например, если заданное расписанием время предусматривает путевую скорость 180 км/ч, а полет происходит со встречным ветром 20 км/ч, то в таблице нужно найти режим, соответствующий истинной воздушной скорости 200 км/ч.
Если при этом полетная масса 4 500 кг, а высота 1 000 м, то наивыгоднейший режим работы двигателя, обеспечивающий истинную воздушную скорость 200 км/ч, будет: n= 1 540 об/мин, Рк=680 мм рт. ст.
Скорость по прибору получается 192 км/ч, а расход топлива 167 л/ч. Всего в табл. 3 указано 86 режимов горизонтального полета для четырех
полетных масс и пяти высот. Высоты в таблице указаны при стандартной температуре (т. е. при условии, что температура воздуха у земли +15°С и с увеличением высоты на каждую тысячу метров она уменьшается на 6,5°). Если фактическая температура отличается от стандартной более чем на 10°С, то в случае определения режима работы двигателя по данной таблице скорость полета не будет соответствовать заданному режиму работы двигателя.
Более точно наивыгоднейшие режимы полета можно определять по крейсерскому графику (рис.3.2). На крейсерском графике можно также учитывать ухудшение аэродинамических качеств конкретного самолета и вводить соответствующую поправку, так как таблица составлена по данным эталонного самолета.