3.2. Характерные области и режимы полета на диаграмме потребных и располагаемых тяг

Т ипичная диаграмма потребных и располагаемых тяг для небольших и средних высот полета дозвукового самолета приведена на рис. 3.4.

Кривая АВС соответствует установившемуся горизонтальному полету. Точка А соответствует минимальной скорости , определяемой по соотношению (3.9). Точка В соответствует наивыгоднейшей скорости , определяемой по соотношению (3.10), и минимальной потребной тяге . Точка С пересечения кривых потребной и располагаемой тяг соответствует максимальной скорости .

Область, лежащая выше кривой АВС, в каждой точке которой реализуемая тяга превышает потребную тягу , является областью установившегося набора высоты.

Область, лежащая ниже кривой АВС, в каждой точке которой реализуемая тяга меньше потребной тяги , является областью установившегося снижения.

Режимы установившегося горизонтального полета могут быть устойчивыми и неустойчивыми. Точки на кривой АВС, лежащие правее точки В, соответствуют устойчивому режиму, т. к. при непроизвольном увеличении или уменьшении скорости самолет самостоятельно (без вмешательства летчика) возвращается к первоначальному значению скорости.

Точки, лежащие левее точки В, соответствуют неустойчивому режиму, т.к. при непроизвольном увеличении или уменьшении скорости самолет самостоятельно не возвращается к первоначальному значению скорости.

У стойчивые режимы установившегося горизонтального полета называют первыми режимами (I), а неустойчивые - вторыми режимами (II). Длительный полет на вторых режимах на практике не применяется, так как требует частого вмешательства летчика в управление полетом.

С ростом высоты располагаемая тяга ТРД резко падает, и поэтому на больших высотах полета минимальная скорость определяется точкой А пересечения кривых потребной и располагаемой тяг (рис. 3.5). По мере роста высоты полета и уменьшения располагаемой тяги кривые потребной и располагаемой тяг сближаются. На некоторой высоте , которая называется теоретическим потолком, они имеют единственную точку касания, соответствующую минимальной, наивыгоднейшей и максимальной скорости (рис. 3.6).

3.3. Диапазон высот и скоростей горизонтального полета. Ограничения, накладываемые на режимы движения

Зная зависимости минимальной , наивыгоднейшей и максимальной скоростей от высоты , можно построить результирующий график, который характеризует область установившихся режимов горизонтального полета, т. е. диапазон высот и скоростей, в котором самолет при заданной полетной массе может совершать установившийся горизонтальный полет (рис. 3.7).

Р ассмотрим эксплуатационные ограничения, накладываемые на режимы полета.

1.Ограничение по допустимому значению коэффициента аэродинамической подъемной силы. На минимальной скорости полета , соответствующей максимальному значению коэффициента аэродинамической подъемной силы (3.9), летать практически нельзя, так как даже небольшая ошибка в пилотировании или попадание самолета в восходящий поток (при этом увеличивается угол атаки) могут привести к сваливанию самолета. Поэтому на практике используется понятие минимальной допустимой скорости :

. (3.11)

Обычно величина равна 0,85 . Предупреждающими признаками уменьшения скорости ниже минимально допустимой являются: появление тряски самолета, самопроизвольное кренение или кабрирование (увеличение угла тангажа), уменьшение эффективности органов управления.

2. Ограничение по максимальному скоростному напору . Это ограничение вводится по условиям прочности конструкции. Скорость самолета на высоте не должна превышать некоторого значения :

. (3.12)

3. Ограничение по максимальному числу Маха . Это ограничение для дозвуковых самолетов вызвано требованием обеспечения устойчивости и управляемости на больших высотах. Скорость самолета на высоте не должна превышать некоторого значения :

. (3.13)

Зависимости , и от высоты полета показаны на рис. 3.7. Как видно из рисунка, эксплуатационные ограничения уменьшают область установившихся режимов горизонтального полета.