Вопросы по курсу «Летная эксплуатация и аэродинамика воздушного судна»

1. Особенности полета в турбулентной атмосфере

При полете в турбулентной атмосфере ВС подвергается воз­действию различных возмущений, которые обусловливают бол­танку. Болтанка — это реакция ВС на воздействие атмосферной турбулентности. При болтанке появляются знакопеременные уско­рения, линейные колебания центра тяжести ЦС и угловые коле­бания относительно центра тяжести. При этом могут резко изме­ниться и скорость полета, курс, угол крена и другие характери­стики. При полетах в зонах атмосферной турбулентности возни­кает опасность потери управляемости и устойчивости, поврежде­ния или разрушения конструкции ВС.

Резкие колебания ВС могут привести к самовыключению дви­гателей из-за уменьшения количества поступающего в них воз­духа.

Перегрузки от продольных и боковых порывов значительно меньше, чем от вертикальных порывов, поэтому с точки зрения безопасности полета наибольшее значение имеют вертикальные воздушные потоки — восходящие и нисходящие.

При попадании самолета в вертикальный порыв угол атаки из­меняется на некоторую величину Δα в зависимости от направле­ния порыва. Если порыв восходящий, то угол атаки увеличивается, а если нисходящий, то уменьшается.

Изменение угла атаки вызывает соответствующее изменение подъемной силы на величину ΔΥ, что приводит к появлению при­ращения перегрузки

Учитывая, что скорость порыва значительно меньше исходной скорости полета, можно считать, что

где и — скорость порыва; V_исх — исходная скорость полета.

Если исходный режим полета установившийся, прямолиней­ный и горизонтальный, то

где с_у^α — производная коэффициента подъемной силы самолета по углу атаки; mg/S — удельная нагрузка на крыло, кг/м².

Следовательно, приращение перегрузки при попадании само­лета в вертикальный порыв пропорционально исходной скорости полета и скорости порыва. Знак приращения перегрузки опреде­ляется направлением порыва. В случае восходящего порыва сум­марная перегрузка будет п_у=1+Δп_у, а в случае нисходящего по­рыва п_у=1-Δп_у.

Интенсивность болтанки принято оценивать величиной прира­щения перегрузки. Характеристика шкалы интенсивности болтан­ки приведена в табл.

Интенсивность болтанки	Δпу
Слабая Умеренная Сильная	Менее 0,5 0,5…1,0 Более 1

Слабая болтанка сопровождается легким подрагиванием ВС. Для умеренной болтанки характерны толчки, покачивание ВС и изменение высоты полета. При сильной болтанке наблюдаются частые резкие кренения, отдельные броски, изменения курса. Поскольку величина скорости вер­тикального порыва может достигать 15...20 м/с и более, то при больших скоростях полета перегрузки могут оказаться весьма значительными. Исходя из этого, максимально допустимая ско­рость при полете в условиях болтанки дополнительно ограничи­вается.

Как уже указывалось, при попадании самолета в вертикальный восходящий порыв угол атаки его увеличивается. Во избежание чрезмерного увеличения угла атаки, способного вызвать свалива­ние самолета на крыло, а также нарушить нормальную работу воздухозаборника двигателя, минимально допустимая скорость полета в болтанку должна быть увеличена.

В зоне атмосферной турбулентности вертикальные порывы чере­дуются друг с другом случайным образом. Поскольку их очеред­ность неизвестна, вмешательство пилота в управление самолетом может привести к результату, противоположному ожидаемому. Поэтому при полете в болтанку не следует реагировать на каж­дое колебание самолета.

Вмешиваться в продольное управление пилоту следует лишь при мощных порывах воздуха, характеризуемых продолжитель­ным приращением перегрузки одного знака. При этом движение штурвала должно быть направлено на уменьшение приращения перегрузки.

При полете в турбулентной атмосфере необходимо учитывать, что показания указателей скорости и числа М полета, высотомера и вариометра искажаются, что обусловлено обдувом приемника полного давления под большими углами атаки и скольжения. Поэтому рекомендуется сохранять постоянным положение РУД и не пытаться реагировать на искажение показания пилотажных приборов.

Если в результате попадания в мощный вертикальный порыв самолет вышел на режим предупредительной тряски, необходимо энергично отдать штурвал от себя. Элероны и руль направления при тряске надо обязательно сохранять в нейтральном положе­нии, так как их отклонение может способствовать энергичному преждевременному сваливанию.