1.8. Взлет аэропоезда
Взлет аэропоезда, состоящего из самолета-буксировщика и планера (или планеров), характеризуется тем, что из двух или более летательных аппаратов, взлетающих в одном аэропоезде, только один из них имеет двигательную установку, создающую тягу (рис. 5). Процесс взлета аэропоезда усложняется тем, что уменьшается общая тяговооруженность, увеличивается суммарное сопротивление, в результате чего ускорение на разбеге уменьшается.
Составим уравнение движения аэропоезда вдоль оси X.
(16)
где Ga=Gc+GПЛ - суммарный вес аэропоезда;
Fс, Fпл - сила трения колес самолета и планера о землю;
Qс, Qпл - лобовое сопротивление самолета и планера;
Рх - тяга, развиваемая двигательной установкой самолета-буксировщика
Рис. 5. Взлет аэропоезда
Из уравнения (7.3) найдем ускорение на разбеге
(17)
Из анализа формулы можно сделать следующие выводы:
- тяговооруженность аэропоезда меньше вследствие увеличения суммарного веса при неизменной силе тяги;
- ускоряющая сила дополнительно уменьшается на величину (Q+F)пл.
Все это приводит к тому, что аэропоезд по сравнению с одиночным самолетом будет иметь меньшее ускорение на разбеге. Уменьшение ускорения отразится на длине разбега, которая согласно формуле
,
будет возрастать.
Летчик самолета-буксировщика должен знать особенности взлета аэропоезда и учитывать их при полетах.
1.9. Скорость отрыва
Скорость, которую самолет должен иметь для обеспечения безопасного отделения самолета от земли, называется скоростью отрыва.
Скорость, при которой самолет уже может лететь, есть минимальная скорость, соответствующая критическому углу атаки, когда коэффициент подъемной силы Су достигнет максимума.
Вследствие того, что здесь самолет неустойчив и плохо управляем, отрыв производится на скорости больше минимальной приблизительно на 15% (Vотр=1,15 Vмин). Для самолета Як-52 Vмин = 104 км/ч, скорость отрыва Vотр=120 км/ч, для Як-55 Vмин =80 км/ч, скорость отрыва Vотр = 100 км/ч.
В момент отрыва нормальная реакция земли равна нулю, поэтому условие отрыва будет иметь вид
(18)
откуда
(19)
Из формулы (19) видно, что скорость отрыва тем больше, чем больше удельная нагрузка на крыло - и чем меньше плотность воздуха и коэффициент подъемной силы при отрыве.
Плотность воздуха определяется атмосферными условиями и зависит от высоты расположения аэродрома над уровнем моря.
Летом плотность воздуха меньше, следовательно, и скорость отрыва больше, чем зимой.
На высокогорном аэродроме плотность воздуха меньше, поэтому скорость отрыва здесь больше, чем на аэродроме, расположенном на уровне моря.
Величина Суотр определяется по значению взлетного угла атаки, на котором происходит отрыв, с учетом влияния близости земли. Так как взлетный угол атаки меньше критического, то Суотр < Сумакс примерно на 15%.
При взлетном угле атаки коэффициент подъемной силы с учетом влияния земной поверхности составляют для самолета - Як-52 Су отр = 1,26 при скорости отрыва Vотр=120 км/ч и для самолета - Як-55 Су отр = 1,3 при скорости отрыва Vотр = 100 км/ч.