- •204 Аэродинамика Практическая аэродинамика
- •Основные свойства воздуха атмосфера земли
- •Температура воздуха
- •Абсолютная температура
- •Давление воздуха
- •Плотность воздуха
- •Зависимость плотности воздуха от его температуры и давления
- •Международная стандартная атмосфера
- •Физические свойства воздуха
- •Сжимаемость воздуха и скорость звука
- •Скачки уплотнения
- •Основные законы движения воздуха основы молекулярно-кинетической теории
- •Установившийся воздушный поток
- •Ламинарный и турбулентный воздушный поток
- •Пограничный слой
- •Уравнение неразрывности струи воздушного потока
- •Статическое давление и скоростной напор уравнение бернулли
- •Аэродинамические трубы
- •Аэродинамические силы обтекание тел воздушным потоком
- •Крыло и его назначение
- •Геометрические характеристики крыла
- •Средняя аэродинамическая хорда крыла
- •Лобовое сопротивление крыла
- •Аэродинамическое качество крыла
- •Влияние на аэродинамическое качество угла атаки.
- •Построение аэродинамических характеристик крыла и самолета поляра крыла
- •Поляра самолета
- •Механизация крыла
- •Перемещение центра давления крыла и самолета
- •Силовая установка самолета назначение силовой установки и общие сведения о воздушных винтах
- •Классификация воздушных винтов
- •Геометрические характеристики винта
- •Аэродинамические характеристики воздушных винтов скорость движения и угол атаки элемента лопасти винта
- •Зависимость тяги винта от скорости полета. Влияние высоты полета на тягу винта
- •Влияние высоты полета на тягу винта.
- •Тормозящий момент винта и крутящий момент двигателя.
- •Мощность, потребная на вращение воздушного винта
- •Коэффициент полезного действия воздушного винта. Зависимость кпд от высоты и скорости полета
- •Винты изменяемого шага
- •Требования к виш:
- •Действие на лопасть винта собственных центробежных сил
- •Взаимное влияние воздушного винта и самолета
- •Воздушный винт в530та-д35
- •Основные данные воздушного винта в530та-д35
- •Совместная работа воздушного винта в530та-д35 и регулятора оборотов р2
- •Работа воздушного винта и регулятора оборотов на равновесном режиме
- •Принудительное изменение шага воздушного винта
- •Горизонтальный полет самолета
- •Установившийся горизонтальный полет
- •Скорость, потребная для горизонтального полета
- •Тяга и мощность, потребные для горизонтального полета
- •Зависимость потребной тяги и мощности для горизонтального полета от скорости горизонтального полета. Кривые н. Е. Жуковского
- •Диапазон скоростей горизонтального полета
- •Первые и вторые режимы горизонтального полета
- •Эволютивная скорость полета
- •Влияние высоты на потребные скорости горизонтального полета. График потребных и располагаемых мощностей для различных высот
- •Влияние массы самолета на потребные скорости.
- •Подъем самолета
- •Скорость, потребная для подъема
- •Тяга и мощность, потребные при подъеме
- •Поляра скоростей подъема самолета. Первые и вторые режимы подъема
- •Режим наиболее быстрого подъема (набора высоты).
- •Режим наиболее крутого подъема.
- •Барограмма подъема
- •Потолок самолета
- •Влияние ветра на подъем самолета
- •Планирование самолета
- •Силы, действующие на самолет при планировании
- •Потребная скорость планирования. Предельная скорость самолета
- •Угол планирования самолета
- •Поляра скоростей планирования
- •Дальность планирования
- •Влияние ветра на планирование
- •Вертикальная скорость планирования
- •Первые и вторые режимы планирования
- •Взлет самолета
- •Профиль и элементы взлета разбег самолета
- •Отрыв самолета
- •Длина разбега
- •Выдерживание самолета
- •Подъем самолета
- •Взлетная дистанция
- •Взлет с боковым ветром
- •Взлет аэропоезда
- •Скорость отрыва
- •Влияние ветра на взлет самолета
- •Взлет самолета Як-52 при боковом ветре
- •Действия летчика при взлете на самолете Як-52
- •Характерные ошибки при взлете на самолете Як-52
- •Посадка самолета
- •Планирование самолета при посадке
- •Выравнивание
- •Выдерживание
- •Пробег самолета
- •Устойчивость и управляемость самолета
- •Принцип действия рулей
- •Центр тяжести самолета
- •Центровка самолета
- •Фокус крыла самолета
- •Предельно передняя и предельно задняя центровки самолета
- •Балансировка самолета продольная балансировка самолета
- •Аэродинамическая компенсация. Триммер
- •Влияние момента горизонтального оперения на продольную балансировку
- •Влияние момента силовой установки на продольную балансировку
- •Устойчивость самолета продольная устойчивость самолета
- •Продольная статическая устойчивость по перегрузке
- •Продольная устойчивость по скорости
- •Поперечная балансировка. Влияние реакции вращения воздушного винта на поперечную балансировку
- •Путевая балансировка. Влияние воздушной струи от винта на путевую балансировку
- •Поперечная, путевая и боковая устойчивость самолета
- •Поперечная устойчивость самолета
- •Поперечная устойчивость на больших углах атаки
- •Поперечная управляемость самолета
- •Особенности поперечной устойчивости и управляемости на больших скоростях полета
- •Путевое равновесие самолета
- •Путевая устойчивость самолета
- •Путевая управляемость самолета
- •Боковая устойчивость и управляемость самолета
- •Штопор самолета
- •Срыв в штопор на малой высоте
- •Самовращение крыла на больших углах атаки. Прямой штопор
- •Перевернутый штопор
- •Плоский штопор
- •Факторы, влияющие на штопор самолета
- •Влияние изменения, углов атаки и скольжения на характеристики штопора.
- •Разнос масс
- •Влияние центровки самолета.
- •Фигуры простого пилотажа криволинейное движение
- •Общее понятие о криволинейном полете
- •Действие рулей управления в криволинейном полете
- •Влияние гироскопического момента воздушного винта
- •Аэродинамические перегрузки
- •Влияние высоты полета на величину располагаемой нормальной перегрузки.
- •Вираж самолета
- •Правильный вираж. Схема сил и уравнения движения
- •Потребная перегрузка на вираже
- •Скорость, потребная для правильного виража
- •Влияние высоты полета на потребную скорость на вираже
- •Тяга и мощность, потребные для виража
- •Радиус и время виража
- •Основные характеристики виражей самолетов як-52 и як-55
- •Предельные виражи
- •Управление самолетом и работа рулей на правильном вираже
- •Неправильный вираж со скольжением
- •Техника выполнения виража с креном 35...45°
- •Техника выполнения виража с креном 60°
- •Характерные ошибки, допускаемые при выполнении виража
- •Спираль
- •Перегрузка на спирали
- •Скорость на спирали
- •Радиус спирали
- •Шаг спирали
- •Техника выполнения спирали
- •Характерные ошибки при выполнении спирали:
- •Пикирование
- •Прямолинейный участок траектории пикирования
- •Техника выполнения пикирования
- •Характерные ошибки при выполнении пикирования:
- •Ввод в горку
- •Вывод самолета из горки
- •Техника выполнения горки
- •Характерные отклонения и ошибки при выполнении горки:
- •Фигуры сложного пилотажа боевой разворот
- •Техника выполнения боевого разворота
- •Характерные ошибки при выполнении боевого разворота:
- •Техника выполнения управляемой бочки
- •Характерные ошибки при выполнении управляемой бочки:
- •Горизонтальная штопорная бочка
- •Характерные ошибки при выполнении штопорной бочки:
- •Петля нестерова
- •Скорость на петле
- •Радиус петли
- •Перегрузка на петле
- •Техника выполнения петли нестерова
- •Характерные ошибки при выполнении петли:
- •Переворот
- •Техника выполнения переворота управляемой полубочкой
- •Характерные ошибки при выполнении переворота управляемой полубочкой:
- •Техника выполнения переворота штопорной полубочкой
- •Характерные ошибки при выполнении переворота штопорной полубочкой:
- •Полупетля нестерова
- •Техника выполнения полупетли
- •Распределение внимания при выполнении полупетли:
- •Характерные ошибки при выполнении полупетли с управляемой полубочкой:
- •Фигуры высшего пилотажа аэродинамика перевернутого полета
- •Аэродинамические характеристики крыла в перевернутом полете
- •Кривые жуковского для перевернутого полета
- •Устойчивость и управляемость самолета в перевернутом полете
- •Горизонтальный полет в перевернутом положении (полет на спине)
- •Подъем самолета в перевернутом положении
- •Планирование в перевернутом положении
- •Обратный пилотаж
- •Обратный вираж
- •Техника выполнения обратного виража
- •Обратная петля
- •Основные характерные ошибки при выполнении обратной петли:
- •Устойчивость и управляемость самолета в обратном полете
- •Поворот на вертикали
- •Техника выполнения поворота на вертикали
- •Распределение внимания:
- •Характерные отклонения и ошибки при выполнении поворота на вертикали:
- •Управляемая бочка на вертикали вверх и вниз
- •Техника выполнения управляемой бочки на восходящей вертикали вверх
- •Характерные ошибки при выполнении управляемого вращения на вертикали вверх:
- •Техника выполнения управляемой бочки на вертикали вниз
- •Характерные ошибки при выполнении управляемой бочки на вертикали вниз:
- •Колокол
- •Техника выполнения колокола с прямого полета с падением вперед и выходом в прямой полет
- •Характерные ошибки при выполнении колокола:
- •Дальность и продолжительность полета
- •Часовой расход топлива
- •Километровый расход топлива
- •Влияние полетного веса и температуры наружного воздуха на дальность и продолжительность полета
- •Центральный Аэроклуб Республики Татарстан
Режим наиболее быстрого подъема (набора высоты).
Определяется проведением касательной к поляре скоростей подъема параллельно оси скорости.
Для самолета Як-52 при оборотах двигателя n= 100%, на высоте полета Н=500 м приборная скорость Vnp=162 км/ч, VyМАКС =10 м/с, =8°.
Для самолета Як-55 при частоте вращения коленчатого вала двигателя, равной п=100%, на высоте полета Н=500 м Vnp-= 137 км/ч, VyМАКС=15 м/с, =90.
Этот режим подъема применяется в случае необходимости быстро набрать заданную высоту.
Режим наиболее крутого подъема.
Определяется
проведением касательной к поляре
скоростей из начала координат. Для
самолета Як-52 при оборотах двигателя
п=100%, на высоте полета Н=500 м и Vnp=140
км/ч-
макс=12°.
Для самолета Як-55 при оборотах двигателя
п=100%, на высоте полета Н=500 м и Vnp=115
км/ч-
макс=22°.
Этот режим подъема применяется, когда необходимо «перетянуть» самолет через близко расположенное препятствие.
На поляре скоростей подъема также можно найти режим максимальной теоретической скорости подъема (определяется проведением касательной дуги к поляре скоростей подъема с центром в начале координат).
Границей первых и вторых режимов подъема, как и в горизонтальном полете, для самолетов Як-52 и Як-55 является экономическая скорость.
Режимы
подъема в диапазоне скоростей от
,
для которых
>0, называются вторыми.
Первые режимы подъема имеют место в диапазоне скоростей от VЭК до VМАКС, для которых <0.
Кроме особенностей, рассмотренных выше применительно к горизонтальному полету, для вторых режимов установившегося подъема характерно так называемое обратное действие руля высоты, отклонение руля высоты вверх (взятие ручки управления самолетом на себя) в конечном счете приводит не к увеличению, как в первом режиме, а к уменьшению угла наклона траектории (Рис. 91).
При
взятии ручки управления на себя угол
атаки увеличивается, подъемная сила Y
возрастает и траектория сначала
искривляется вверх, т. е. угол подъема
увеличивается. Однако самолет не имеет
возможности уравновеситься на более
крутой траектории, так как избыток тяги
P1,
имевшийся в исходном режиме полета и
уравновешивающий составляющую веса G
sin
1,
окажется недостаточным для уравновешивания
возрастающей составляющей силы веса
самолета
при новом увеличенном угле подъема
Скорость,
а значит, и подъемная сила начинают
уменьшаться, а траектория, ставшая сразу
после взятия ручки управления на себя
более крутой, будет постепенно (по мере
падения скорости) отклоняться вниз. Так
как на вторых режимах избыток тяги с
уменьшением скорости уменьшается, то
равенство Р2=Gsin
будет достигнуто лишь при новом угле
наклона траектории
.
На первых режимах подъема взятие ручки управления самолетом на себя сопровождается увеличением угла подъема, так как уменьшение скорости (после взятия ручки управления на себя) вызывает увеличение избытка тяги, а большему избытку тяги соответствует более крутой подъем самолета.
Рис. 91 1-е и 2-е режимы подъема
Барограмма подъема
Важной характеристикой скороподъемности самолета является барограмма подъема, которая представляет собой график, показывающий время, затрачиваемое на набор той или иной высоты на режиме максимальной вертикальной скорости подъема.
Барограмму подъема можно получить практически в полете с помощью барографа (бароспидографа) или путем записи показаний высотомера через определенные промежутки времени. Барограмму можно построить и расчетным путем, используя график изменения вертикальной скорости подъема по высоте.
С помощью барограммы подъема можно определять время набора любой высоты.
Для построения барограммы подъема расчетным путем нужно иметь график y = f(H) (Рис. 92). Расчет проводится в следующем порядке.
1. Разделяем всю набираемую высоту (до теоретического потолка) на ряд участков (Н1,Н2,Н3,Н4 и т. д.) с таким расчетом, чтобы вертикальные скорости в начале и конце участка отличались по величине не более чем в 1,5 раза.
2. По графику у = f{H} находим значения вертикальной скорости на границе каждого участка. Полученные данные заносятся в таблицу.
3. Для каждого участка находим УСР - среднюю скорость вертикального подъема.
4. Вычисляем продолжительность подъема на каждом участке по формуле
. (5.11)
5. Складывая нарастающим итогом величины t, получим время набора той или иной высоты.
Для удобства пользования время выражаем в минутах.
По полученным данным ci роится барограмма подъема.
Из Рис. 93 видно, что, чем ближе к потолку, тем больше времени требуется для набора одинаковой высоты.
Рис. 92 К расчету барограммы подъема
Рис. 93 Барограмма подъема
Кривая Н = f(t) асимптотически приближается к теоретическому потолку самолета, но для его достижения требуется бесконечно большое время.
