Установившийся набор высоты и снижение.

3.1. Установившимся набором высоты, называется полет выполняемый по восходящей траектории с постоянной поступательной скоростью на постоянном режиме работы двигателей. Схема сил действующих на самолет при установившемся наборе высоты приведена на Рис.34

Рис.34

При установившемся наборе высоты постоянство поступательной скорости движения самолета достигается при условии равенства силы тяги двигателя Р с суммой силы лобового сопротивления Q и составляющей веса самолета G sinθ, спроектированной на траекторию подъема.

Р= Q+G sinθ или nх = sinθ,

Постоянство направления траектории полета в вертикальной плоскости обеспечивается равенством величин второй составляющей веса самолета, равной Gcosθ и уравновешивающей ее силой, направленной перпендикулярно к набегающему потоку – подъемной силой Y.

Y= G cosθ или ny=cos θ

Но так как составляющая силы веса G cosθ меньше веса самолета, то и подъемная сила Y в наборе высоты будет меньше, чем она должна быть при таком, же весе в горизонтальном полете. Из этого следует вывод, что установившийся набор высоты осуществляется не за счет подъемной силы крыла, а за счет тяги двигателей самолета.

Вертикальную скорость набора высоты через тягу двигателей, лобовое сопротивление и вес самолета можно представить как:

Vy =V(P-Q) / G или Vy =V nx

Через поступательную скорость по траектории и угла наклона траектории θ, относительно поверхности земли, ее величина равна

Vy= Vsin θ

По мере роста высоты, из-за уменьшения плотности воздуха и действия других внешних факторов, тяга двигателя уменьшается, что ведет, при сохранении постоянной поступательной скорости по траектории, к уменьшению вертикальной скорость набора до самого практического потолка. Наилучшим показателям скороподъемности соответствует набор высоты, выполняемый на наивыгоднейшей скорости набора высоты и максимальном режиме работы двигателей. Наивыгоднейшая скорость набора высоты указывается в РЛЭ самолетов.

Спиральный набор высоты. Выше мы рассмотрели набор высоты, который выполнялся по прямой. В летной практике часто имеют место случаи, когда набор высоты приходится осуществлять по восходящей спирали. В таком случае характеристики скороподъемности ухудшаются по сравнению с набором по прямой Основная причина уменьшения скороподъемности определяется необходимостью создания нормальной перегрузки ny, при создании крена, что в свою очередь приводит к увеличению лобового сопротивления Q и необходимости уменьшения угла наклона траектории θ, для обеспечения сохранения равенства сил Р= Q+G sinθ.

.

Если известна вертикальная скорость прямолинейного набора на максимальном режиме работы двигателя, то для тех же условий спирального набора вертикальная скорость будет равна.

Vyспир = Vyпр (ny²_пред - ny²_спир) / (ny²_пред –1)

где ny_пред - предельная по тяге перегрузка для данных М и Н полета

• ny_{спир -} перегрузка при спиральном наборе

График зависимости скорости набора высоты от времени подъема называется барограммой подъема (Рис.35). Барограмма подъема строится с помощью барографа в полете или аналитическим способом. По барограмме можно определить какой максимальной скороподъемностью располагает самолет на заданной высоте и за какое время может быть достигнута необходимая высота или пройден, какой либо диапазон высот.

Рис.35