Скорость отрыва.

Скорость, которую ЛА должен иметь для обеспечения безопасного отделения от земли, называется скорость отрыва.

Скорость, при которой ЛА уже может лететь, есть минимальная скорость, соответствующая критическому углу атаки. Вследствие того, что ЛА на данной скорости неустойчив и плохо управляется, отрыв производится на скорости больше минимальной приблизительно на 15%.

В момент отрыва нормальная реакция земли будет равна нулю, поэтому условие отрыва будет иметь вид

(S-площадь крыла),

откуда

.

Из формулы видно, что скорость отрыва тем больше, чем больше удельная нагрузка на крыло и чем меньше плотность воздуха и коэффициент подъемной силы при отрыве. На плотность воздуха влияет высота расположения аэродрома над уровнем моря и температура воздуха.

Из выше сказанного следует учитывать, что с увеличением температуры воздуха увеличивается скорость отрыва, так же конструкция современных спортивных планеров развивается в том числе и по пути увеличения удельной нагрузки на крыло и при пересадке с учебного планера на спортивный следует помнить, что скорость отрыва у спортивного планера больше.

Длина разбега.

Длиной разбега называется путь, проходимый ЛА от старта до точки отрыва от земли.

Длина разбега является основной из главных характеристик ЛА, по которой определяют необходимый размер ВПП.

Временем разбега называется временной интервал от старта до отрыва ЛА от земли.

Пользуясь определенными значениями ускорения при разбеге, можно определить время и длину разбега ЛА по формулам равноускоренного движения (для безветрия).

,

,

где L_разб – длина разбега, м;

t_разб – время разбега, с

Зависимость длины разбега от различных факторов.

Если помнить, что , где в свою очередь ,

Где N – мощность двигателя, выраженная в л.с. или Вт;

К – коэффициент тяги, зависящий от параметров двигательной установки ЛА (от параметров винта в т.ч.)

Из этих формул можно уже судить как влияют отдельные параметры на длину и время разбега:

• вес ЛА, с увеличением веса растет длина разбега и время разбега, так как увеличивается скорость отрыва, возрастает требуемая подъемная сила и уменьшается среднее ускорение при разбеге;

• состояние поверхности ВПП, чем мягче грунт, тем больше он деформируется под колесами самолета, что ведет к увеличению коэффициента трения;

• тяга двигателя ЛА, с увеличением тяги длина и время разбега сокращаются, увеличивается ускоряющая сила, а следовательно, увеличивается ускорение. Так же увеличение силы тяги приводит к уменьшению скорости отрыва у ряда поршневых самолетов, так как воздушный поток отбрасываемый винтом, обтекая часть крыла, создает дополнительную подъемную силу;

• температура и давление воздуха, с ростом температуры давление воздуха уменьшается, растет длина разбега и время разбега. В среднем изменение температуры воздуха на 10% приводит к изменению длины разбега на 10%. Длина разбега в жаркое лето при t=+30С по сравнению с зимней температурой t=-30С увеличивается почти вдвое. По давлению в среднем для самолетов можно считать, что изменение давления на 10 мм.рт.ст. при взлете с твердой ВПП приводит к увеличению длины разбега на 5%;

• ветер, встречный ветер сокращает взлетную дистанцию и облегчает управление ЛА, поэтому взлет выполняется как правило против ветра, попутный ветер создает обратный эффект, это делает взлет по ветру непригодным, а иногда и опасным.

Взлетная дистанция.

Длина взлетной дистанции определяется как сумма длин разбега, выдерживания и подъема:

Длина выдерживания – путь, проходимый ЛА для набора скорости от V_отр до V_наб, увеличение скорости происходит за время, называемое время выдерживания.

Длину подъема до высоты 25м можно например определять из прямоугольного треугольника на рисунке.

Взлет с боковым ветром.

При боковом ветре ЛА еще на старте испытывает некоторое боковое давление. Во время разбега скорость ветра, складываясь со скоростью движения, дает результирую­щий поток, который имеет большую скорость и направлен под углом к плоскости симметрии самолета. Естественно, что от увели­чения скорости потока боковая сила возрастет. В результате бокового давления получается снос, которому мешает трение колес о землю, посте­пенно уменьшающееся к концу разбега.

Косое обдувание самолета, наличие боковой силы и бокового давления на колеса создают следую­щие особенности в управлении ЛА при взлете с боковым ветром.

На ЛА действует креня­щий момент от крыла М_кр, поскольку движение происходит со скольжением (ко­сое обдувание). Пока скольже­ние существует, этот момент при­ходится уравновешивать элеро­нами, т. е. даем ручку управления в сторону, от­куда дует ветер. Тем самым мы не допустим крена и сохраним ровную нагрузку на оба колеса. В начале разбега, когда скорость еще мала и действие элеронов мало эф­фективно, давать ручку управления в сторону, от­куда дует ветер, надо не­сколько больше, а по мере нарастания скорости и усиления действия элеро­нов постепенно убирать ее к нейтральному положе­нию.

Основной особенно­стью взлета с боковым вет­ром являются заворачива­ющие моменты от верти­кального оперения и всего ЛА.

Вертикальное опере­ние под действием боковой силы дает момент, стремя­щийся развернуть самолет против ветра, т. е. устра­нить скольжение. Передние колеса (колесо на планере), препят­ствуя сносу, тем самым дают момент, стремящийся развернуть ЛА тоже против ветра. Вследствие же указанного выше от­клонения элеронов создается момент, стремящийся развернуть самолет по ветру (так как опущенный с подветренной стороны элерон тормозит движение); этот момент частично уравновешивает два предыдущих, но для полного уравновешивания их (чтобы ЛА сохранил направления и не сошел с дорожки) обычно приходится отклонять руль направления в сторону, куда дует ветер, т. е. нажимать на педаль, противоположную отклонению ручки управления. Не следует нажимать на педаль преждевременно, но при малейшем заворачивании ЛА (против ветра) надо нажимать на педаль без промедления.

После отрыва ЛА от земли опять даем ручку управления в сто­рону, откуда дует ветер, т. е. немного накреняем ЛА, одновременно удерживая его от разворота нажатием па педаль в сторону, обратную раз­вороту. Крен должен быть только таким, чтобы погашать снос, — не больше, иначе самолет может зацепиться о землю крылом. Крен надо сохранять как на всем этапе выдерживания, так и на этапе подъема.

Обратим внимание еще на одно обстоятельство, кото­рое надо учитывать при взлете с боковым ветром, для самолетов. Скажем для мотопланеров подобный эффект будет иметь гораздо меньшее значение, так как место расположения двигателя на современных мотопланерах делает разворачивающий момент незначительным.

Рассматривая заворачивающий момент при разбеге, возникающий от действия бокового ветра, мы не оговаривали, каким винтом снабжен самолет—правого или левого вращения. А это не безразлично, поскольку работа винта, вызывает при разбеге тоже заво­рачивающий момент, направление которого зависит от направления вра­щения винта. Следовательно, этот момент будет либо усиливать, либо ослаблять заворачивающий момент от действия бокового ветра.

Подробнее технику взлета рассмотрим ниже, непосредственно для планера.

Посадка самолета (мотопланера).

Посадкой называется замедленное движение ЛА с высоты 25м до полной остановки ЛА на земле.

Расчет на посадку.

Расчетом на посадку называют маневр (по вертикали и горизонтали) для приземления ЛА на заданное или намеченное самим летчиком место.

Различаются следующие основные виды расчета:

1. с прямой,

2. с разворотом на 90 ,

3. с разворотом на 180.

Силы, действую­щие на самолет (мотопланер) при посадке.

Этапы по­садки.

Планирование производится с целью приближения самолета к земле. Скорость планирования выбирается из соображений безопасности и простоты посадки и указывается в инструкции летчику. Так для самолета Як-55 эта скорость составляет 170 км/ч. На самолете планирование осуществляется с выпу­щенными щитками и шасси, что значительно снижает качество, увеличивает угол и вертикальную скорость снижения.

Угол планирования остается практически постоянным. Чтобы выдерживать постоянную скорость планирования, увеличивают или уменьшают тягу двигателя и незначительно угол планиро­вания.

Выравнивание — это процесс перехода от прямолинейного-равномерного снижения к траектории горизонтального полета. При подходе к точке выравнивания на высоте 6...5 м летчик отклоняет ручку управления на себя, увеличивая тем самым угол атаки самолета, при этом создается дополнительная подъемная сила, которая искривляет траекторию. Увеличение угла ата­ки приводит к увеличению лобового сопротивления, вследствие чего происходит уменьшение скорости. Другой причиной умень­шения скорости является уменьшение составляющей Gsin из-за уменьшения угла планирования .

Выравнивание самолета происходит с таким расчетом, что бы вертикальная скорость была погашена на высоте 0,73...1 м. В процессе выравнивания обороты двигателя убираются пол­ностью.

Выдерживание представляет собой торможение самолета в горизонтальном полете для уменьшения скорости до величины посадочной. При этом сохраняется равновесие Y=G, а лобовое сопротивление больше силы тяги, двигателя, что приводит к торможению движения. Для поддер­жания высоты по мере уменьшения скорости летчик отклоняет ручку управления на себя, что позволяет сохранить подъемную силу, равной весу самолета.

Приземление. В процессе движения самолет снижается до высоты 0,15...0,25 м. В момент, когда угол атаки становится равным посадочному, дальнейшее его увеличение прекращают. После этого самолет плавно приземляется на посадочную полосу.

Пробег самолета—это заключительный этап посадки, когда скорость самолета изменяется от V_пoc до нуля (до полной оста­новки самолета).