Поперечная остойчивость

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

При подсчете полной взлетной дистанции LполнB .B взлB B учитывается также дальность начального набора высоты до H=400 м.

12.2. Посадка самолета

Посадкой называется замедленное движение самолета, включающее в себе снижение с безопасной высоты полета, соприкосновение с землей и пробег по земле до полной остановки.

Заход на посадку (рис.1 2.2.1) начинается с входа на высоте H=400 м в глиссаду. Снижение по глиссаде (участок 1 на траектории) идет со скоростью захода на посадку VзB .п.B Управление при заходе на посадку происходит по радиосигналам ближнего приводного радиомаяка (БПРМ) и глиссадного радиомаяка (ГРМ) и обеспечивает выход самолета к кромке ВПП на безопасной высоте посадки HбезB =15B м.

Рис.12.2.1.Траектория посадки

При заходе на посадку на высоте 300-400 м выпускается шасси, а на высоте 150-200 м закрылки.

201

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

Собственно посадка начинается на высоте 15 м, которая по нормативным документам является безопасной высотой посадки.

Рис.12.2.2. Схемы посадки

Во избежание срыва потока и перехода в область закритических углов атаки скорость самолета в момент достижения высоты 15 м должна быть на 25…30% больше скорости VminB B c учетом выпущенной в посадочное положение механизации:

VбезB пос =1,25…1,3B	2mg
	ρ S CYa max пос

Посадка включает в себя следующие этапы:

1.Снижение.

2.Выравнивание.

3.Выдерживание.

4.Парашютирование

5.Пробег.

202

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

Препосадочное снижение самолета не является чистым планированием. Для обеспечения ухода самолета на 2-ой круг снижение выполняется с работающими двигателями. Заканчивается снижение нa высоте 6…10 м. Длина участка снижения определяется по формуле:

LснB B = HбезB B К,

где К – аэродинамическое качество.

Как видно из формулы, для уменьшения участка снижения LснB B аэродинамическое качество самолета необходимо уменьшать. Но при этом надо помнить, что при уменьшении К планирование самолета стано-

вится более крутым (θплB =arcB	tg	1	).
		K

Выравнивание — криволинейный участок посадки, на котором угол наклона траектории θ и вертикальная скорость Vy уменьшаются до нуля. Заканчивается он на высоте 1-0,5 м над землей. Для выравнивания самолета пилот отклоняет ручку штурвала на себя, увеличивая угол атаки. Подъемная сила становится

больше составляющей веса mgcos , что заставляет самолет двигаться криволинейно.

Горизонтальный участок выравнивания сравнительно невелик и может не учитываться при определении посадочной дистанции.

Выдерживание — практически горизонтальный участок посадки, предназначенный для уменьшения скорости до VпосB .B На этом участке для поддерживания равенства Ya = mg летчик постепенно увеличивает угол

атаки, доводя его доαпос .

203

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

Длина выдерживания определяется по следующей формуле:

	=	К max	(V 2	−V 2	)
B B
Lвыд		2g	без	пос

Достигнув посадочной скорости VпосB ,B летчик прекращает увеличение угла атаки, подъемная сила становится меньше веса и самолет парашютирует на землю. Участок парашютирования очень мал и в расчет при определении посадочной дистанции не берется.

Пробег — это замедленное движение самолета по земле до полной остановки. Он является заключительным этапом посадки. После касания земли самолет совершает пробег на главных колёсах, после чего плавно опускается на переднее колесо и приступает к торможению основных колёс.

На самолетах с ТРД применяют реверс тяги боковых двигателей, который эффективен в начале пробега. Длина пробега определяется по формуле,

L	=	V 2
		пос
проб		2gf ’

где f=0,25— коэффициент трения.

Посадочная скорость – скорость самолета в момент касания земли – определяется по формуле:

	Vпос =	2mg
		ρ S	Cy	пос ,

где СYB B пос — коэффициент подъемной силы, соответствующий углу атакиαпос .

204

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

Для современных самолетов αпос =αкр или на 2…3 o меньше.

Для уменьшения длины пробега применяются: посадочная механизация, колесные тормоза, реверс тяги.

Посадочной дистанцией называется расстояние по горизонтали, которое проходит самолет от точки, соответствующей безопасной высоте посадки НBбез=15B м, до полной остановки.

Длиной посадочной дистанции является сумма участков снижения (планирования), выдерживания и пробега:

LпосB дист=B LBпл+LB выдB B+LBпробB

По статистике длина посадочной дистанции колеблется в пределах.

LпосB дист =B (1,2…2,5) LпробB B

В настоящее время для транспортных самолетов приняты две схемы посадки (рис. 12.2.2).

По первой схеме (сплошная линия) самолет до высоты выравнивания снижается прямолинейно с V = VзB .п.B =const. На криволинейном участке выравнивания скорость самолета гасится до VвыдB B с уменьшением вертикальной скорости снижения практически до нуля. Траектория выравнивания как бы сопрягает глиссаду с траекотрией, почти параллельной поверхности ВПП. Выравнивание завершается на высоте НвыдB ,B с которой начинается этап выдерживания. На этом этапе скорость уменьшается до VпосB B и самолет совершает приземление и пробег.

205

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

По второй схеме ( пунктирная линия) самолет с высоты НBпосB движется по криволинейной траектории, сопрягающей глиссаду снижения с линией, параллельной поверхности ВПП, с постепенным увеличением угла атаки, уменьшением высоты и скорости полета до VпосB .B Снижение завершается касанием колес главных опор ВПП и последующим пробегом. Такая схема посадки характерна для самолетов, выполняющих посадку в полуавтоматическом и автоматическом режимах.

Вопросы для повторения

1.Какое движение самолета называется неустановившимся?

2.Что понимается под полным взлетом самолета?

3.Какие этапы включает в себя собственно взлет?

4.Чем отличается взлет реактивных самолетов от взлета поршневых? С чем это связано?

5.Чему равна безопасная высота взлета?

6.От каких факторов зависит скорость отрыва?

7.Как влияет масса самолета на его взлетные характеристики?

8.На какой высоте при взлете убираются шасси?

9.Что делается для уменьшения длины разбега?

10.Какие этапы включает в себя собственно посад-

ка?

11.Почему не разрешается посадка самолета с выключенными двигателями?

12.Для чего при посадке необходим участок выдерживания?

206

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

13.Какие факторы влияют на величину посадочной скорости?

14.Что делается для уменьшения длины пробега?

15.Как изменяются силы, действующие на самолет

впроцессе разбега?

16.Как поведет себя самолет, если при планировании запустить двигатели? Почему?

17.Как изменяется движение самолета, если в горизонтальном полете возникает крен? Как можно сохранить высоту полета?

18.Какое движение будет совершать самолет, если при выполнение режима горизонтального полета произойдет отказ двигателя, расположенного в фюзеляже?

Раздел 5. УСТОЙЧИВОСТЬ

И УПРАВЛЯЕМОСТЬ САМОЛЕТА

Глава 13. Устойчивость самолета

13.1. Основные понятия

Устойчивость и управляемость относятся к числу особенно важных физических свойств самолета. От них в значительной мере зависят безопасность полетов, простота и точность пилотирования и полная реализация летчиком технических возможностей самолета.

При изучении устойчивости и управляемости самолета его представляют как тело, движущееся поступа-

207

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

тельно под действием внешних сил и вращающееся под действием моментов этих сил.

Для установившегося полёта необходимо, чтобы силы и моменты были взаимно уравновешены.

Если по каким-то причинам это равновесие нарушается, то центр масс самолёта станет совершать неравномерное движение по криволинейной траектории, а сам самолёт начнёт вращаться.

Осями вращения самолёта принято считать оси связанной системы координат с началом координат

вцентре масс самолета (рис. 13.1.1). Ось ОХ располагается в плоскости симметрии самолета и направлена по его продольной оси. Ось ОУ перпендикулярна оси ОХ, а ось ОZ перпендикулярна плоскости ХОУ и направлена

всторону правого полукрыла.

Моменты, вращающие самолет вокруг этих осей, имеют следующие названия:

МхB B – момент крена или поперечный момент; МYB B – момент рысканья или путевой момент; МzB –B момент тангажа или продольный момент.

Момент МzB ,B увеличивающий угол атаки, называется кабрирующим, а момент МzB ,B вызывающий уменьшение угла атаки, — пикирующим.

208

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

Рис. 13.1.1. Моменты, действующие на самолет

Для определения положительного направления моментов используется следующее правило:

если из начала координат направить взгляд вдоль положительного направления соответствующей оси, то вращение по часовой стрелке будет положительным.

Таким образом,

•момент МBzB положителен в случае кабрирования,

•момент МхB B положителен в случае крена на правое полукрыло,

•момент МYB B положителен при развороте самоле-

та влево.

Положительному отклонению руля соответствует отрицательный момент и наоборот. Следовательно, за положительное отклонение рулей следует считать:

•руль высоты – вниз,

•руль поворота – вправо,

•правый элерон – вниз.

Положение самолета в пространстве определяется тремя углами – тангажа, крена и рысканья.

209

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Основы аэродинамики и гидромеханики

Углом кренаγ называется угол между линией горизонта и осью ОZ,

углом скольженияβ – угол между вектором скоро-

сти и плоскостью симметрии самолета, углом тангажаϑ – угол между хордой крыла или

осью фюзеляжа и линией горизонта.

Угол крена γ положителен, если самолет находится в правом крене.

Угол скольженияβ положителен при скольжении на правое полукрыло.

Угол тангажа ϑ считается положительным, если нос самолета поднят над горизонтом.

Равновесием называется такое состояние самолёта, при котором все силы и моменты, действующие на него, взаимно уравновешены и самолёт совершает равномерное прямолинейное движение.

Из механики известны 3 вида равновесия (рис. 13.1.2):

a) устойчивое б) безразличное в) неустойчивое;

Рис. 13.1.2. Виды равновесия тела

Втаких же видах равновесия может находиться

исамолёт.

210