2.2. Потребная скорость планирования. Предельная скорость самолета
Потребной скоростью планирования называется скорость по траектории, необходимая для создания подъемной силы, равной нормальной составляющей веса самолета G cos на данном угле атаки:
откуда
(18)
Максимальная скорость планирования может превышать максимальную скорость горизонтального полета.
Так, например, при крутом или отвесном пикировании, когда самолет летит на очень малых углах атаки, можно получить большие скорости по сравнению с горизонтальным полетом.
Предельная скорость полета самолета на планировании - это скорость установившегося пикирования на угле атаки нулевой подъемной силы. Эта скорость определяется из равенства X=G. Подставив значение развернутой формулы лобового сопротивления и решив уравнение относительно V2пред, получим (в м/с)
(19)
Предельная скорость планирования при отвесном пикировании самолетов Як-52 и Як-55 превышает максимальную скорость горизонтального полета почти в 3 раза. На практике ее достичь невозможно из-за ограничения прочности самолетов.
2.3. Угол планирования самолета
Для определения угла планирования запишем уравнение движения самолета в следующем виде
Gsin =X,
Gcos =Y.
Разделив первое равенство на второе, получим
(20)
Из полученной формулы видно, что угол планирования зависит только от аэродинамического качества самолета. Следовательно,
Минимальный угол планирования достигается при наивыгоднейшем угле атаки, когда аэродинамическое качество самолета достигает максимального значения:
Для самолета Як-52 - мин =5° (с убранными шасси и посадочными щитками при нулевой тяге двигателя).
Для самолета Як-55 - мин = 6°.(при нулевой тяге двигателя).
При планировании с работающим двигателем угол планирования можно подсчитать по формуле
(21)
При выпуске шасси и посадочных щитков на самолете Як-52 аэродинамическое качество уменьшается, а угол планирования увеличивается.
Угол планирования можно определить графически по поляре самолета (если она построена в одинаковых масштабах для Сy и Сx), проведя из начала координат вектор к соответствующей точке кривой (рис. 10 а, б). Угол, образованный вектором и осью Су, покажет величину угла планирования.
Рис. 10. Примерный вид поляры самолета в одинаковых масштабах для Су и Сх
Минимальный угол планирования мин получим, проведя касательную к кривой из начала координат.
Из рисунка видно, что каждая прямая, кроме касательной, проведенная к кривой из начала координат, пересекает эту кривую в двух точках, отмечая два угла с одинаковым качеством. Следовательно, один и тот же угол планирования может быть при малом угле атаки и большой скорости, и при большом угле атаки и при малой скорости.
Так как качество самолета зависит только от угла атаки, то, следовательно, угол планирования от высоты полета и веса самолета, при условии, что вес самолета увеличен без прироста Сx, не зависит.